Película opaca hecha de PLA simutáneamente estirada.

Un método para producir una película de ácido polihidroxicarboxílico,

caracterizado porque se extruye unamezcla de ácido polihidroxicarboxílico, preferiblemente PLA y 0.5 a 30 % en peso de copolímero decicloolefina(COC), en base al peso de la mezcla, y opcionalmente aditivos adicionales, esta temperatura defusión siendo al menos 10°C por encima de la temperatura de transición vítrea Tg del COC, se enfría la masafundida para hacer una película precursora, y a continuación la película precursora enfriada se estirasimultáneamente en las direcciones longitudinal y transversal a una temperatura de más de 40ºC.

Película opaca hecha de pla simultáneamente estirada [0001] La presente invención se refiere a una película opaca de ácido polihidroxicarboxílico biaxialmente orientada que comprende al menos una capa que comprende un polímero en base a ácidos hidroxicarboxílicos y un copolímero de cicloolefina (COC) . La invención se refiere además a un proceso para producir la película de PHC y al uso de la misma.

Las películas opacas biaxialmente orientadas son conocidas en la técnica anterior. Estas películas se caracterizan por una apariencia visual brillante, blanca nacarada que es deseable para ciertas aplicaciones. Además, tales películas tienen una densidad reducida que permite al usuario obtener un mayor rendimiento.

EP 1 068 949 (DE 32 199 384) describe una película de PET blanca biaxialmente orientada con al menos una capa que comprende un copolímero de cicloolefina (COC) en una concentración de 2 a 60 % peso en base a la capa. La temperatura de transición vítrea del copolímero de cicloolefina (COC) está en el intervalo de 70 a 270 ° C. Se divulga que el COC lleva a un blanqueamiento de la película de PET. La orientación simultánea, es decir orientar al mismo tiempo en ambas direcciones (dirección máquina y dirección transversal) , para producir la película no es recomendable, ya que este estiramiento simultáneo no conduce al grado deseado de blancura.

WO 03/033574 describe la producción de una película opaca con vacuolas usando métodos de estiramiento simultáneo. Estas películas están hechas de polipropileno y comprenden partículas especiales iniciadoras de vacuolas. Se describe que las partículas deben tener una forma específica o una distribución especial de tamaño con el fin de iniciar vacuolas a pesar del estiramiento simultáneo. Se divulga que las partículas deben ser de tipo varilla o placa. Alternativamente pueden también usarse partículas esféricas si tienen un tamaño mínimo de 3 μm y una distribución estrecha de tamaños.

EP 1 112 167 describe problemas que ocurren cuando se transfieren tecnologías conocidas del proceso secuencial de tensado a métodos de estiramiento simultáneo. En particular, aditivos incompatibles no generan vacuolas en película de polipropileno durante la producción por métodos de estiramiento simultáneo, como es el caso con la orientación secuencial. EP 1 112 167 describe la resolución de este problema usando agentes espumantes en la orientación simultánea. Los agentes espumantes se descomponen a las temperaturas de extrusión y durante la orientación simultánea y en consecuencia conducen a pequeñas burbujas llenas de gas similares a las vacuolas generadas por partículas incompatibles. Sin embargo, la opacidad y blancura de estas películas de polipropileno son muy insatisfactorias.

WO 02/088230 describe películas de PLA opacas biaxialmente orientadas que comprenden al menos una capa de 0.5 a 30% en peso de COC que tiene una temperatura de transición vítrea de 70 a 270°C. Este COC especial da lugar a la formación de vacuolas durante la producción de la película de PLA por medio de orientación biaxial secuencial. No se especifican otros métodos para producir la película de PLA. Las propiedades mecánicas de la película necesitan mejorarse.

En la búsqueda de aditivos adicionales iniciadores de vacuola para películas PLA, se demostró que los mecanismos durante la formación de vacuolas en una matriz PLA son diferentes de los de una matriz de polipropileno. Con las películas de PLA, no sólo la incompatibilidad de las partículas parece ser importante ya que partículas incompatibles con el PLA, como por ejemplo CaCO3 o polipropileno, no conducen a formación de vacuolas o lo hacen sólo en un alcance completamente insuficiente durante la orientación biaxial. Hasta la fecha, los polímeros COC según WO 02/088230 son de hecho los únicos formadores eficaces de vacuolas en películas de PLA orientadas biaxialmente.

En principio, la formación de vacuolas se basa en la generación de microfisuras en la interfaz entre el polímero y el aditivo en partículas durante el estiramiento longitudinal. Durante el subsiguiente estiramiento transversal, estas finas grietas longitudinales se abren para formar espacios huecos cerrados llenos de aire. Por ello, parece plausible que la generación de vacuolas durante la orientación simultánea es desproporcionadamente más difícil que durante la orientación secuencial. Ciertamente, se hace evidente en la práctica que las partículas incompatibles en polipropileno que son comunes, tales como CaCO3 o PBT, no generan vacuolas en absoluto o las generan solamente con una forma selectiva de partícula o tamaño de partícula (ver WO03/033574) durante la orientación simultánea. En consecuencia, se desarrolló para este proceso una tecnología alternativa para generar vacuolas por medio de agentes espumantes.

Se conocen problemas similares respecto a la producción de películas conteniendo vacuolas hechas de tereftalato de polietileno. Incluso con estas películas, la generación de vacuolas en una orientación secuencial es también técnicamente mucho más difícil que con películas de polipropileno, por lo que expresamente no se recomienda el proceso LISIM para producir películas de PET conteniendo vacuolas (ver EP 1 068 949) .

Es el objeto de la presente invención proporcionar películas y envases inocuos para el medio ambiente que, por un lado, se produzcan a partir de materias primas renovables y por otro lado puedan ser desechadas de forma ambientalmente inocua. Adicionalmente, las películas deberían tener una apariencia opaca y una densidad menor que

1.25 g/cm3. Además, la película debería tener buenas propiedades mecánicas.

El objeto se logra mediante un método para producir una película de ácido polihidroxicarboxílico, siendo sus características distintivas que se extruye una masa fundida de ácido polihidroxicarboxílico (PHC) preferiblemente PLA y 0, 5 a 30% de copolímero de poliolefina, en base al peso de la mezcla, y opcionalmente aditivos adicionales, en donde la temperatura de fusión es al menos 10ºC superior a la temperatura de transición vítrea Tg del COC, se enfría la masa fundida para hacer una película precursora, y a continuación la película precursora enfriada se estira simultáneamente en las direcciones longitudinal y transversal a una temperatura de más de 40ºC.

De todas las enseñanzas conocidas sobre orientación simultánea y formación de vacuolas en películas hechas de diferentes polímeros tales como PP, PLA, o PET antes descritos, se concluyó originalmente que es prácticamente imposible producir una película opaca con vacuolas hecha de PLA por orientación simultánea ya que la creación de vacuolas por orientación simultánea en general y la formación de vacuolas específicamente en películas de PLA es particularmente problemática. Era por consiguiente totalmente inesperado que una película opaca de PLA con una densidad reducida y vacuolas pudiera ser producida por medio de orientación simultánea.

En el sentido de la presente invención, una película de densidad reducida se refiere a una película cuya densidad está por debajo de la densidad calculada a partir de la composición y la densidad de los materiales de partida. Una densidad reducida para películas de PLA es una densidad <1.25 g/cm3.

En el sentido de la presente invención, una película de PHC opaca orientada biaxialmente se refiere a una película con un grado de blancura de al menos 10 %, preferiblemente más que 20 %, y una opacidad de más que 20 %, preferiblemente más que 25 %. La transmitancia luminosa según ASTM-D 1003-77 de dichas películas opacas es generalmente menor que 95 %, preferiblemente menor que 75 %.

Para conseguir la apariencia visual y densidad reducida deseada, la proporción del copolímero de cicloolefina (COC) en la capa debe ser mayor que 0.5% en peso, en base al peso de la capa. Por otra parte, si el contenido de copolímero de cicloolefina (COC) es mayor que 30% en peso, la película no puede desecharse de forma inocua para el ambiente.

Además, es necesario que la temperatura de transición vítrea del copolímero de cicloolefina (COC) usado sea mayor que 70 °C. Se encontró que con un COC con una temperatura de transición vítrea de menos que 70 °C, no se consiguen los efectos deseados con respecto a la reducción de densidad de la película y con respecto a la apariencia visual de la película. Además, con una temperatura de transición vítrea del COC de menos que 70 ºC, la mezcla de materias primas es difícil de procesar (difícil de extruir) , ya no se consigue el grado deseado de blancura, y el regenerado usado resulta en una película que es propensa... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir una película de ácido polihidroxicarboxílico, caracterizado porque se extruye una mezcla de ácido polihidroxicarboxílico, preferiblemente PLA y 0.5 a 30 % en peso de copolímero de cicloolefina (COC) , en base al peso de la mezcla, y opcionalmente aditivos adicionales, esta temperatura de fusión siendo al menos 10°C por encima de la temperatura de transición vítrea Tg del COC, se enfría la masa fundida para hacer una película precursora, y a continuación la película precursora enfriada se estira simultáneamente en las direcciones longitudinal y transversal a una temperatura de más de 40ºC.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la película se estira a un factor de estirado de 3 a 6 en la dirección longitudinal y a un factor de estirado de 4 a 7 en la dirección transversal.

3. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la masa fundida se extruye a través de una boquilla plana y el estirado simultáneo se realiza mediante pinzas, que pueden moverse sobre raíles guía divergentes y son aceleradas en la dirección de movimiento de la película durante el estirado, de forma que se aumenta la separación de las pinzas entre sí, de forma que el estirado de la película en la dirección transversal tiene lugar simultáneamente con el estirado longitudinal.

4. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la aceleración de las pinzas se lleva a cabo mediante motores lineales controlados.

5. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque las pinzas están interconectadas por una junta tipo tijera, y la separación de las pinzas se ajusta separando la junta tipo tijera.

6. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero de cicloolefina (COC) tiene una temperatura de transición vítrea en el intervalo de 80 a 200ºC.

7. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la película tiene menos que 3% de retracción, preferiblemente menos que 2%, en las direcciones longitudinal y transversal.

8. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la película tiene >3% de retracción, preferiblemente >8-50%, en las direcciones longitudinal y transversal

9. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero de cicloolefina (COC) es polinorborneno, polidimetiloctahidronaftaleno, policiclopenteno, o poli (5-metil) norborneno.

10. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido polihidroxicarboxílico está compuesto de unidades de ácido láctico.

11. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido polihidroxicarboxílico tiene un punto de fusión de 110 a 170ºC y un índice de flujo de fusión de 1 a 50 g/10min.

12. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa que contiene COC forma la capa base de la película, y se aplican a esta capa base en uno o ambos lados capas de recubrimiento compuestas de al menos un ácido polihidroxicarboxílico.

13. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque la película es de una capa y consiste en la capa que contiene COC.

14. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la película tiene una densidad de menos que 1, 25 g/cm3, preferiblemente 0, 6 a 1 g/cm3.

15. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la película está metalizada en al menos una superficie.