BR0314444B1 - “película expandida a quente e co-extrudada e processo para obtenção de uma película” - Google Patents

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Description

"PELÍCULA EXPANDIDA A QUENTE E CO-EXTRUDADA E PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE UMA PELÍCULA" [001] De modo geral esta invenção refere-se a películas térmicas, e mais especificamente prover películas de contração térmica expandidas a quente com multicamadas possuindo óptica e rigidez elevadas e contração desejável. [002] As películas contração térmica com multicamadas são conhecidas na técnica. Por exemplo, a patente U.S. n° 5.852.152 descreve o uso de polietileno de baixa densidade (LDPE) no núcleo e resinas de um único sítio, homogeneamente ramificadas, substancialmente lineares nas camadas superficiais. Esta película deu óptica excelente e contração satisfatória, mas baixa rigidez pelicular. [003] A patente U.S. n° 6.187.397 BI divulga uma película de multicamadas contraível termicamente de claridade elevada compreendendo uma camada central composta de uma mistura de LDPE e polietileno linear de baixa densidade convencional (LLDPE) com uma densidade relativa entre 0,922 e 0,930 g/cm3 colocada entre duas camadas externas. Cada uma das camadas externas compreende pelo menos 50% em peso, relativamente ao peso total dos polímeros presentes na camada, de LLDPE convencional com uma densidade relativa entre 0,918 e 0,930 g/cm3 e é destituída de qualquer polietileno linear com metaloceno, cada uma das camadas externas tendo uma espessura representando de 5% a 25% da espessura total da película. [004] A patente U.S. n° 6.268.044 BI divulga uma película de polietileno contraível termicamente compreendendo uma camada central colocada entre duas camadas externas, sendo que: a camada central é composta de uma mistura de LDPE, LLDPE convencional e um ionômero e representando pelo menos 50% em peso daquela mistura e a dita camada central representando pelo menos 30% da espessura total da película; e as camadas externas, que são idênticas ou diferentes, são compostas de uma mistura de LDPE e LLDPE convencional, o LLDPE representando mais que 50% em peso da mistura. [005] A patente U.S. n° 5.714.547 (Li e outros) divulga misturas de polietileno de alta densidade (HDPE), plastômero e resina de álcool etil vinílico (EVA) numa película de uma só camada para ser a intermediária em películas de claridade elevada. [006] Entretanto, ainda há necessidade de uma película de contração que combine propriedades ópticas, de rigidez e contração satisfatórias que possa ser produzida sem etapas de processo de orientação pós-extrusão caras. [007] A invenção corrente é uma película expandida a quente de multicamadas possuindo uma combinação de óptica satisfatória, rigidez elevada e contração moderada que possa ser fabricada sem processos de bolha dupla ou estrutura estendida, e os processos para fabricar tal película. A marca de contraste das películas inventivas é que as camadas superficiais são destituídas de uma resina preparada com um catalisador de sítio único. As películas de contração são especialmente preferidas nesta invenção. [008] Numa incorporação preferida, a invenção é uma película de contração expandida a quente co-extrudada tendo pelo menos três camadas, a película compreendendo uma camada-núcleo e, opcionalmente, pelo menos uma camada intermediária intercalada entre duas camadas superficiais, a película tendo um valor de névoa menor que cerca de 15%, um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi) , preferivelmente maior que cerca de 420 MPa (60.000 psi), mais preferivelmente maior que cerca de 490 MPa (70.000 psi) , muitíssimo preferivelmente maior que cerca de 560 MPa (80.000 psi), e uma contração transversal (CD) maior que 0%, preferivelmente entre 0% e cerca de 50%. Tal película é obtenível quando: (a) a camada (ou camadas) interna compreende pelo menos um polímero de reforço selecionado do grupo consistindo de: polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade, misturas dos mesmos, homopolímero de polipropileno, copolímero aleatório de polipropileno, copolímero de estireno/butadieno, poliestireno, copolímero de etileno/acetato de vinila e copolímero de ciclo-olefina, contanto que quando mais que uma camada interna estiver presente, as camadas internas poderão ser iguais ou diferentes; e (b) as camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, compreendem pelo menos uma de: polietileno de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno linear de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno de muito baixa densidade; poliestireno; copolímero de etileno/acetato de vinila; uma mistura de copolímero de etileno/acetato de vinila e polietileno linear de baixa densidade; copolímero de ciclo-olefina, copolímero de estireno/butadieno; ou, homopolímero de polipropileno, copolímero aleatório de polipropileno, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificada homogeneamente preparada com um catalisador de sítio único. [009] Noutra incorporação preferida, a invenção é uma película expandida a quente co-extrudada tendo pelo menos três camadas, a película compreendendo uma camada-núcleo e, opcionalmente, pelo menos uma camada intermediária intercalada entre duas camadas superficiais, a película tendo um valor de névoa menor que cerca de 5%, um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi) , preferivelmente maior que cerca de 420 MPa (60.000 psi) , mais preferivelmente maior que cerca de 490 MPa (70.000 psi), muitíssimo preferivelmente maior que cerca de 560 MPa (80.000 psi), e especialmente maior que cerca de 700 MPa (100.000 psi), e uma contração transversal (CD) maior que 0%, preferivelmente entre 0% e cerca de 50%. Tal película é obtenível quando: (a) a camada (ou camadas) interna compreende pelo menos um polímero de reforço selecionado do grupo consistindo de: polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade, misturas dos mesmos, homopolímero de polipropileno, copolímero aleatório de polipropileno, copolímero de estireno/butadieno, poliestireno, copolímero de etileno/acetato de vinila e copolímero de ciclo-olefina, contanto que quando mais que uma camada interna estiver presente, as camadas internas poderão ser iguais ou diferentes; e (b) as camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, compreendem pelo menos uma de: polietileno de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno linear de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno de muito baixa densidade; poliestireno; copolímero de etileno/acetato de vinila; uma mistura de copolímero de etileno/acetato de vinila e polietileno linear de baixa densidade; copolimero de ciclo-olefina, copolimero de estireno/butadieno; ou, copolimero aleatório de polipropileno, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificada homogeneamente preparada com um catalisador de sitio único. [0010] Noutra incorporação preferida, a invenção é um processo para preparar uma película tendo pelo menos três camadas, o processo compreendendo a etapa de co-extrudar, via um processo de película expandida a quente, uma película compreendendo uma camada interna entre duas camadas superficiais, sendo que: (a) a camada (ou camadas) interna compreende pelo menos um polímero de reforço selecionado do grupo consistindo de: polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade, misturas dos mesmos, homopolímero de polipropileno, copolimero aleatório de polipropileno, copolimero de estireno/butadieno, poliestireno, copolimero de etileno/acetato de vinila e copolimero de ciclo-olefina, contanto que quando mais que uma camada interna estiver presente, as camadas internas poderão ser iguais ou diferentes; (b) as camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, compreendem pelo menos uma de: polietileno de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno linear de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno de muito baixa densidade; poliestireno; copolimero de etileno/acetato de vinila; uma mistura de copolimero de etileno/acetato de vinila e polietileno linear de baixa densidade; copolimero de ciclo-olefina, copolimero de estireno/butadieno; ou, copolimero aleatório de polipropileno, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificada homogeneamente preparada com um catalisador de sitio único; e (c) a película tem um valor de névoa menor que cerca de 15%, um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi) e uma contração transversal maior que 0%, com a condição que o processo de película expandida a quente não compreenda processos de bolha dupla ou de estrutura estendida. [0011] Noutra incorporação preferida, a invenção é um processo para preparar uma película tendo pelo menos três camadas, o processo compreendendo a etapa de co-extrudar, via um processo de película expandida a quente, uma película compreendendo uma camada interna entre duas camadas superficiais, sendo que: (a) a camada (ou camadas) interna compreende pelo menos um polímero de reforço selecionado do grupo consistindo de: polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade, misturas dos mesmos, homopolímero de polipropileno, copolímero aleatório de polipropileno, copolímero de estireno/butadieno, poliestireno, copolímero de etileno/acetato de vinila e copolímero de ciclo-olefina, contanto que quando mais que uma camada interna estiver presente, as camadas internas poderão ser iguais ou diferentes; (b) as camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, compreendem pelo menos uma de: polietileno de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno linear de baixa densidade; uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno de muito baixa densidade; poliestireno; copolímero de etileno/acetato de vinila; uma mistura de copolimero de etileno/acetato de vinila e polietileno linear de baixa densidade; copolimero de ciclo-olefina, copolimero de estireno/butadieno; ou, copolimero aleatório de polipropileno, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificada homogeneamente preparada com um catalisador de sitio único; e (c) a película tem um valor de névoa menor que cerca de 5%, um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi) e uma contração transversal maior que 0%, com a condição que o processo de película expandida a quente não compreenda processos de bolha dupla ou de estrutura estendida. [0012] A Figura 1 mostra um gráfico de módulo de Young como função da densidade de polietileno. [0013] A Figura 2 mostra um gráfico de barras de contração e módulo de elasticidade secante a 2% para três películas. [0014] A Figura 3 mostra um gráfico de barras de dados ópticos para as três películas da Figura 2. [0015] As resinas poliméricas utilizáveis nesta invenção são polietilenos, copolimero aleatório de polipropileno (PPRCP), copolímeros de estireno/butadieno (SBC), poliestireno, copolímeros de etileno/acetato de vinila (EVA) e copolímeros de olefinas cíclicas (COC). [0016] Os polietilenos utilizáveis nesta invenção estão incluídos em duas categorias amplas, a daqueles preparados com um iniciador, via radicais livres, em temperatura e pressão elevadas, e a daqueles preparados com um catalisador de coordenação em temperatura elevada e pressão relativamente baixa. Geralmente, os padrões são conhecidos como LDPE e caracterizam-se por cadeias ramificadas de unidades monoméricas polimerizadas pendentes da cadeia polimérica principal. Os polímeros LDPE têm, geralmente, uma densidade entre cerca de 0,910 e 0,940 g/cm3. Nesta invenção mede-se a densidade de polímero de acordo com o procedimento de ASTM D-792 exceto se mencionado de outra maneira. [0017] Polímeros e copolímeros de etileno preparados usando-se um catalisador de coordenação, tal como um catalisador de Phillips ou Ziegler Natta, geralmente são conhecidos como polímeros lineares devido à ausência substancial de cadeias ramificadas de unidades monoméricas polimerizadas pendentes da cadeia principal. Copolímeros lineares de etileno e pelo menos uma α-olefina de 3 a 12 átomos de carbono, preferivelmente de 4 a 8 átomos de carbono, são bem conhecidos e obteníveis comercialmente. Como é bem conhecido na técnica, a densidade de um copolímero linear de etileno/a-olefina é uma função tanto do comprimento da oí-olefina como da quantidade de tal monômero no copolímero relativamente à quantidade de etileno, quanto maior o comprimento da oí-olefina e quanto maior a quantidade de a-olefina presente, menor será a densidade do copolímero. Tipicamente, o LLDPE é um copolímero de etileno e uma a-olefina de 3 a 12 átomos de carbono, preferivelmente de 4 a 8 átomos de carbono (por exemplo, 1-buteno, 1-octeno, etc.), que tem conteúdo de α-olefina suficiente para reduzir a densidade do copolímero até aquela de LDPE (por exemplo, cerca de 0,910 g/cm3 até cerca de 0,940 g/cm3). Quando o copolímero contém ainda mais oí-olefina, a densidade cairá abaixo de cerca de 0,91 g/cm3 e estes copolímeros são conhecidos de modo permutável como polietileno de ultra baixa densidade (ULDPE) ou VLDPE. As densidades de polímeros VLDPE ou ULDPE variam geralmente de cerca de 0,87 a 0,91 g/cm3. Tanto LLDPE como VLDPE ou ULDPE são bem conhecidas na técnica, assim como são conhecidos seus processos de preparação. Por exemplo, o ULDPE heterogêneo pode ser produzido usando catalisadores Ziegler Nata numa lama, fase gasosa, solução ou processo de alta pressão, tal como descrito na patente U.S. n° 4.076.698 enquanto que polímeros lineares de etileno homogêneos podem ser produzidos tal como descrito na patente U.S. n° 3.645.992. Tais polímeros lineares de etileno são obteníveis de, por exemplo, The Dow Chemical Company como resinas de LLDPE DOWLEX™ e de ULDPE ATTANE™. Todas as referências de patentes U.S. neste parágrafo incorporam-se aqui por referência. [0018] O polietileno de alta densidade (HDPE) tendo, geralmente, uma densidade de cerca de 0,941 a cerca de 0,965 g/cm3, tipicamente é um homopolímero de etileno, e contém poucas cadeias ramificadas relativamente aos vários copolímeros lineares de etileno e uma α-olefina. O HDPE é bem conhecido, obtenível comercialmente em vários graus, e pode ser usado nesta invenção. Exemplos de resinas de HDPE comercial apropriadas são DGDH 1059 e DMDA 6320 obteníveis de The Dow Chemical Company. [0019] Tal como mostrado na Figura 1, o módulo de elasticidade de polietilenos aumenta à medida que aumenta a densidade da resina. A Figura 1 mostra o módulo de Young. O modulo de elasticidade secante a 2% deve ser ligeiramente inferior. [0020] Os copolímeros de polipropileno desta invenção são polímeros compreendendo unidades derivadas de propileno e etileno e/ou um ou mais comonômeros insaturados. O termo "copolímero" inclui terpolimeros, tetrapolimeros, etc. "Copolímero aleatório" significa um copolímero no qual o monômero é aleatoriamente distribuído através da cadeia polimérica. Tipicamente, os copolímeros de polipropileno compreendem unidades derivadas de propileno numa quantidade de pelo menos cerca de 60, preferivelmente pelo menos cerca de 70 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 80% em peso do copolímero. O etileno e/ou o um ou mais comonômeros insaturados do copolímero compreendem pelo menos cerca de 0,1, preferivelmente pelo menos cerca de 1 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 3 por cento em peso, e a quantidade máxima típica de comonômero insaturado não ultrapassa cerca de 40, e preferivelmente não excede cerca de 30% em peso de copolímero. Tais copolímeros aleatórios de polipropileno são obteníveis comercialmente, por exemplo, resinas de polipropileno DOW™ obteníveis de The Dow Chemical Company. [0021] Copolímeros de estireno/butadieno (SBC) são resinas transparentes conhecidas na técnica. As resinas SBC provêm tanto claridade elevada como boa rigidez de película. Exemplos de resinas SBC apropriadas são as da família de SBC K-Resin® obteníveis de Chevron Phillips Chemical Company LP. [0022] Copolímeros de ciclo-olefinas (COC) são copolímeros de etileno e norborneno vítreo-transparentes, amorfos produzidos via catalisadores de metaloceno. As resinas COC provêm boa rigidez e claridade elevada. As resinas COC são obteníveis comercialmente, por exemplo, como copolímeros COC Topas®, obteníveis de Ticona. [0023] O poliestireno é uma resina transparente bem conhecida na técnica e obtenível comercialmente. 0 poliestireno provê tanto claridade elevada como boa rigidez de película. Um exemplo de poliestireno obtenível comercialmente, apropriado é o poliestireno Styron™ 663 obtenível de The Dow Chemical Company. [0024] Os copolímeros de etileno/acetato de vinila são elastômeros bem conhecidos, obteníveis comercialmente. [0025] As películas co-extrudadas da invenção compreendem uma camada-núcleo intercalada entre duas camadas superficiais. Uma ou mais camadas intermediárias podem também ser intercaladas entre as duas camadas superficiais. A estrutura pelicular pode ter qualquer número de camadas maior ou igual a três. Preferivelmente, a estrutura pelicular apresenta ou 3 camadas ou 5 camadas. Quando se usa uma estrutura pelicular de três camadas, a estrutura pode ser do tipo A/B/A (as camadas superficiais são da mesma resina) ou do tipo A/B/C (as camadas superficiais são de resinas diferentes). Quando se usa uma estrutura pelicular de 5 camadas (isto é, uma camada-núcleo e 2 camadas intermediárias intercaladas entre duas camadas superficiais) as estruturas preferidas são A/B/C/B/A (as camadas superficiais são da mesma resina e as camadas intermediárias são da mesma resina) ou A/B/C/D/E (todas as camadas são de resinas diferentes). [0026] A camada (ou camadas) interna compreende pelo menos um polímero de reforço selecionado do grupo consistindo de: LDPE, LLDPE, HDPE, misturas dos mesmos, PPRCP, SBC, poliestireno, EVA e COC, contanto que quando mais que uma camada interna estiver presente, as camadas internas poderão ser iguais ou diferentes. Numa incorporação preferida, o LDPE da camada (ou camadas) interna tem um índice de fusão, I2, menor ou igual a cerca de 1,0 g/10 min, medido por ASTM D 1238 (Condição 2,16 kg/190°C). Quando a estrutura pelicular tem mais que 3 camadas, a camada-núcleo preferivelmente é pelo menos uma de: HDPE, PPRCP, SBS, poliestireno ou COC. [0027] As camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, compreendem pelo menos uma de: LDPE; uma mistura de LDPE e LLDPE; uma mistura de LDPE e VLDPE; poliestireno; EVA; uma mistura de EVA e LLDPE; COC; SBC; ou, PPRCP, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificado homogeneamente preparada com um catalisador de sitio único. As resinas de polietileno ramificado homogeneamente preparadas com um catalisador de sitio único são caras e tipicamente são mais difíceis de processar que as resinas preparadas sem catalisadores de sítio único. A marca distintiva da invenção corrente é a de obter propriedades ópticas e físicas desejáveis sem o uso de tais resinas caras nas camadas externas da película. [0028] A claridade de película é altamente influenciada pelas camadas superficiais. Para as incorporações de claridade mais elevada desta invenção, preferivelmente as camadas superficiais compreendem poliestireno, SBC ou COC. [0029] As películas da invenção são apropriadas para uso como películas de contração de venda a varejo de claridade elevada, invólucros de bebidas e outras aplicações empacotamento por contração. [0030] Para usos em invólucro de bebida, a película da invenção tem boa qualidade óptica tal como indicado pelo valor de névoa menor que cerca de 15%, preferivelmente menor que cerca de 10%, medido por ASTM D-1003. A película da invenção tem também boa rigidez representada por um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi) , preferivelmente pelo menos cerca de 700 MPa (100.000 psi), medido por ASTM D-638. Adicionalmente, a película inventiva tem boa contração tal como mostrada por uma contração transversal máxima média maior que 0%, preferivelmente pelo menos cerca de 0-10%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 0-50%, medida por ASTM D-2732. A película inventiva pode ser produzida com estas propriedades sem o uso de pós-bi-orientação. [0031] Para vender a varejo, películas de contração de claridade elevada, a película inventiva tem boa qualidade óptica indicada por um valor de névoa menor que 5%, medido por ASTM D-1003. A película inventiva tem também boa rigidez representada por um módulo de elasticidade secante a 2% maior que cerca de 350 MPa (50.000 psi), preferivelmente pelo menos cerca de 700 MPa (100.000 psi), medido por ASTM D-638. Adicionalmente, a película inventiva tem boa contração tal como mostrada por uma contração transversal máxima média maior que 0%, preferivelmente pelo menos cerca de 20%, medida por ASTM D-2732. A película inventiva deve ter também uma força de contração transversal elevada de pelo menos 0,035 MPa (5 psi), preferivelmente de pelo menos 0,07 MPa (10 psi). A película inventiva pode ser produzida com estas propriedades sem o uso de pós-bi-orientação. [0032] As películas inventivas são fabricadas por extrusão de película expandida. A técnica de extrusão de película expandida é bem conhecida para a produção de películas plásticas finas. Num processo vantajoso, os plásticos são extrudados através de uma matriz circular para formar uma película. Introduz-se ar através do centro da matriz para manter a película na forma de uma bolha que aumenta o diâmetro da película cerca de 2 a 6 vezes, após o que a bolha é deformada em cilindros. A razão do diâmetro da bolha para o diâmetro da matriz é conhecida como razão de explosão (BUR). Há diversas variações de tal processo dentro do conhecimento na técnica, por exemplo, tal como descrito em referências tais como a patente U.S. n° 3.959.425; e a patente U.S. n° 4.820.471 onde, na coluna 1, se discute a diferença entre expansão pelicular de haste baixa e elevada (referida na mesma como "haste longa"); patente U.S. n° 5.284.613; e W.D. Harris e outros em "Effects of Bubble Cooling on Performance and Properties of HMW-HDPE Film Resins", Polymers, Laminations & Coatings Conference, Livro 1, 1990, páginas 306-317, e Moore, E.P., Polypropylene Handbook, Nova Iorque, 1996, páginas 330-332. Todas as patentes U.S. mencionadas neste parágrafo incorporam-se aqui por referência. [0033] Na formação de películas expandidas, um material fundido entra numa matriz em forma de anel ou pelo fundo ou pelo lado da mesma. O material fundido é forçado através de ranhuras espirais em torno da superfície de um mandril dentro da matriz e extrudado através da abertura de matriz como um tubo de parede grossa. O tubo expande-se numa bolha de diâmetro desejado e espessura correspondentemente diminuída tal como descrito anteriormente. [0034] A formação de películas expandidas co-extrudadas é conhecida na técnica e aplicável na invenção presente. Artigos ilustrativos da técnica incluem Han and Shetty, "Studies on Multilayer Film Coextrusion III. The Rheology of Blown Film Coextrusion", Polymer Engineering and Science, Fevereiro, (1978), volume 18, N° 3, páginas 187-199; e Morris, "Peel Strength Issues in the Blown Film Coextrusion Process", 1996, Polymers, Laminations & Coatings Conference, TAPPI Press, Atlanta, Ga. (1996), páginas 571-577. 0 termo "co-extrusão" refere-se ao processo de extrudar dois ou mais materiais através de uma matriz única com dois ou mais orifícios arranjados tal que os extrudados formem amálgama entre si numa estrutura laminar, preferivelmente antes de resfriar ou resfriar bruscamente. Os sistemas de co-extrusão para fabricar películas de multicamadas empregam pelo menos duas extrusoras alimentando um conjunto-matriz comum. 0 número de extrusoras depende do número de materiais diferentes que compreendem a película co-extrudada. Para cada material diferente, usa-se vantajosamente uma extrusora diferente. Assim, uma co-extrusão de cinco camadas pode requerer até cinco extrusoras embora se possa usar menos se duas ou mais camadas forem feitas do mesmo material. [0035] As matrizes de co-extrusão são usadas para formar películas expandidas co-extrudadas. Elas têm mandris múltiplos que alimentam correntes de materiais fundidos diferentes para a borda de matriz circular. Quando se empregam blocos de alimentação para empilhar camadas fundidas de duas ou mais extrusoras, a corrente de matéria fundida em multicamadas resultante é então alimentada na matriz de película. [0036] A marca distintiva da invenção corrente é a falta de pós-bi-orientação, tal como orientação de bolha dupla ou estrutura de estiramento. [0037] Executa-se o teste de contração por imersão num banho de óleo quente mantido numa temperatura de pelo menos 10 °C acima do ponto de fusão da camada de ponto de fusão máximo por pelo menos 30 segundos.
Exemplos [0038] Usaram-se as resinas seguintes na produção das películas dos Exemplos. [0039] LDPE 5011: LDPE grau transparência tendo um índice de fusão, I2, de 1,90 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0,922 g/cm3 (medida por ASTM D-792), obtenível de The Dow Chemical Company. [0040] LDPE 136S: LDPE tendo um índice de fusão, I2, de 0,25 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0,922 g/cm3 (medida por ASTM D-792), obtenível de The Dow Chemical Company. [0041] LDPE 170A: LDPE tendo um índice de fusão, I2, de 0,70 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0,9235 g/cm3 (medida por ASTM D-792), obtenível de The Dow Chemical Company. [0042] LDPE 6621: LDPE tendo um índice de fusão, I2, de 0,50 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0,919 g/cm3 (medida por ASTM D-7 92), obtenível de The Dow Chemical Company. [0043] DOWLEX 2038: LLDPE tendo um índice de fusão, I2, de 1,0 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0,935 g/cm3 (medida por ASTM D-792), obtenível de The Dow Chemical Company. [0044] DOWLEX 2049AC: LLDPE tendo um índice de fusão, I2, de 1,0 g/10 min (medido por ASTM D-1238), uma densidade de 0, 92 6 g/cm3 (medida por ASTM D-792), obtenível de The Dow Chemical Company. [0045] DGDH 1059: HDPE tendo um índice de fusão de cerca de 0,85 g/10 min e uma densidade de cerca de 0,962 g/cm3. [0046] PP DS4DQ5: Copolimero aleatório de polipropileno tendo brilho e transparência satisfatórios, baixa temperatura de início de vedação e uma taxa de fluxo fundido de 6,5 g/10 min medido por ASTM D-1238 (230*C/2,16 kg) obtenível de The Dow Chemical Company. [0047] PP DS6D82: Copolimero aleatório de polipropileno tendo propriedades ópticas satisfatórias, baixa temperatura de vedação térmica e uma taxa de fluxo fundido de 7,0 g/10 min medido por ASTM D-1238 (230*0/2,16 kg), obtenível de The Dow Chemical Company. [0048] TOPAS 8007: Resina de copolimero de ciclo-olefina tendo uma densidade de 1,020 g/crrr' (medida por ISO 11883) e uma taxa de fluxo fundido de 30 g/10 min (medido por ISO 1133), obtenível de Ticona. [0049] Resina-K: DK 11 e DK-13 (copolímeros em blocos de estireno/butadieno) obtenível de Chevron-Phi1lips.
[0050] Exemplo 1 e amostras comparativas A e B [0051] O Exemplo 1 foi uma película de três camadas produzida com uma estrutura A/B/A. Usou-se LDPE 5011 para a camada superficial e DOWLEX™ 2038 na camada-núcleo. As condições de co-extrusão usadas para executar o Exemplo 1 foram as seguintes: abertura de matriz = 1270 acm (50 milipolegadas); razão de camada = 15/70/15%; taxa de produção = 102,1 kg/h (225 libras/h)- 4,08 kg/h {9 libras/h) circunferência de matriz usada para executar o Exemplo 1 foi a seguinte: temperatura de fusão = 227/216/227 °c (440/420/440 *F>. BUR foi ou 2,5 ou 3,5. [0052] A amostra comparativa A foi produzida nas mesmas condições do Exemplo 1 exceto que se usou somente BUR de 2,5. Usou-se LDPE 1321 na camada superficial e MARLEX D350 na camada-núcleo. [0053] A amostra comparativa B foi produzida nas mesmas condições do Exemplo 1 exceto que se usou LDPE 170A nas camadas superficiais e DOWLEX™ 2038 na camada-núcleo. [0054] Mostram-se na Figura 2 os dados de contração e módulo de elasticidade secante a 2% para as três películas. Mostram-se na Figura 3 os dados ópticos para as três películas. As películas baseadas em LDPE 5011 exibiram óptica melhor que películas baseadas em LDPE 170A. As películas em LDPE 5011 exibiram contração CD adequada (contração CD = 0-10%) . Por isso, prefere-se LDPE grau claridade quando usado por si mesmo em camadas externas para obter óptica melhor.
[0055] Exemplos 2-4 e amostras comparativas C-K [0056] Mostram-se na Tabela I exemplos adicionais de estruturas de três camadas da invenção corrente com um exemplo comparativo CS F (de patente U.S. n° 6.187.397 Bl). Os exemplos ilustram películas de três camadas exibindo rigidez elevada e claridade elevada com contração adequada desejada para invólucro de bebida, empacotamento de contração, e películas de contração de claridade elevada.
Tabela I: Resultados de película de três camadas de claridade e rigidez elevadas. * md = médio **Camadas superficiais % de cada, exceto para o Exemplo 4.
Exemplos 5-10 e amostra comparativa L [0057] Produziram-se películas de 5 camadas de rigidez e claridades elevadas numa linha de película expandida por co-©xtrusão sem pós-bi-orientação. Todas as películas tinham estrutura pelicular A/B/C/B/A. As camadas das películas tinham os componentes e porcentagens (de espessura pelicular total) mostrados na Tabela II. Todas as películas tinham espessura total de 38,1 <xm [1,5 milipolegadas) . [0058] Tal como mostrado na Tabela II, os Exemplos 5-10 ilustram que películas de rigidez e claridade elevadas podem ser fabricadas por meio da invenção corrente sem fazer uso de processos de pós-bi-orientação.
Tabela II: Resultados de película de cinco camadas de claridade e rigidez elevadas.
As porcentagens de camada estão por camada e são valores alvos.
Os Exemplos 8 e 10 são iguais exceto que a razão de camada real devido às mudanças das rpm da hélice de extrusora. Como resultado, a espessura de núcleo no Exemplo 10 é menor que no Exemplo 8.
Exemplos 11-15 [0059] Várias estruturas de 3 camadas foram fabricadas usando poliestireno DOW STYRON™ 663 e resina-K t K-13) em camadas superficiais. Usou-se LDPE 1321 ou uma mistura de DQWLEX 204 5 com LDPE 1321 na camada-núcleo. Mostram-se as propriedades das estruturas na Tabela III. [0060] As condições de co-extrusâo típicas para os Exemplos 11-15 foram: abertura de matriz = 1270 <xm (50 milipolegadas); razão de camada = 15/70/15%; taxa de produção: 102,1 kg/h (225 libras/h)= 4,08 kg/h (9 libras/h) -circunferência de matriz usada para executar o Exemplo 1 foi a seguinte: temperatura de fusào = 227/216/227 °c (440/420/440 °F) . Espessura de pelicula= 38,1 con (1,5 milipolegadas). [0061] Os dados na Tabela III mostram que película de multicamadas compreendendo poliestireno ou resina-K nas camadas superficiais exibem excelente combinação de propriedades ópticas, de rigidez e de contração, especialmente em razão de injeção maior que 3. [0062] De acordo com o estatuto, a invenção foi descrita em linguagem mais ou menos específica quanto às características estruturais e metodológicas. Entretanto, deve-se entender que a invenção não se limita às características especificas mostradas e descritas, uma vez que os meios aqui divulgados compreendem formas preferidas de por em prática a invenção. Por essa razão, reivindica-se em qualquer de suas formas ou modificações dentro da abrangência apropriada das reivindicações anexas interpretadas apropriadamente de acordo com a doutrina de equivalentes.

Claims (18)

1. Película expandida a quente e co-extrudada, tendo pelo menos três camadas e sendo caracterizada pelo fato de compreender uma camada-núcleo intercalada entre duas camadas superficiais, a película tendo uma valor de névoa menor que 15%, módulo de elasticidade secante a 2% maior que 350 MPa (50.000 psi) e contração transversal (CD) maior que 0%, sendo que: (a) a camada-núcleo é selecionada do grupo consistindo de polietileno de alta densidade, com uma densidade de 0,941 g/cm3 a 0, 965 g/cm3, uma mistura de polietileno de baixa densidade e polietileno de alta densidade, com uma densidade de 0,941 g/cm3 a 0, 965 g/cm3, e copolímero de ciclo-olefina; e (b) as camadas superficiais, que podem ser iguais ou diferentes, são selecionadas do grupo consistindo de polietileno de baixa densidade, copolímero de ciclo-olefina e copolímero aleatório de polipropileno, contanto que as camadas superficiais sejam desprovidas de uma resina de polietileno ramificada homogeneamente preparada com um catalisador de sitio único.
2. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ter cinco camadas.
3. Película, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ter uma força de contração transversal de pelo menos 0,042 MPa (6 psi).
4. Película, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ter uma estrutura pelicular A/B/C/B/A ou A/B/C/D/E.
5. Película, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ter um módulo de elasticidade secante a 2% maior que 700 MPa (100.000 psi).
6. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o polietileno de baixa densidade da ou das camadas-núcleo (internas) ter um índice de fusão, I2, menor ou igual a 1,0.
7. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ter três camadas.
8. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter uma estrutura pelicular A/B/A ou A/B/C.
9. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter um módulo de elasticidade secante a 2% maior que 420 MPa (60.000 psi).
10. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter um módulo de elasticidade secante a 2% maior que 490 MPa (70.000 psi).
11. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter um módulo de elasticidade secante a 2% maior que 560 MPa (80.000 psi).
12. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter um módulo de elasticidade secante a 2% maior que 700 MPa (100.000 psi).
13. Película, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ter uma contração transversal entre 0% e 50%.
14. Película, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de ter um valor de névoa menor que 5%.
15. Película, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de as camadas superficiais compreenderem um copolímero de ciclo-olefina.
16. Película, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de o copolimero de ciclo-olefina ser um copolimero de etileno/norborneno.
17. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos outra camada interna, intercalada entre a camada-núcleo e as camadas superficiais.
18. Processo para obtenção de uma película, tendo pelo menos três camadas, tal como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de co-extrudar a referida película, via um processo de película expandida a quente, sendo que o processo de película expandida a quente não compreende processos de orientação de bolha dupla ou de estrutura estendida.
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