BR0315478B1 - Artigo laminado de múltiplas camadas, composição antiestática e artigo - Google Patents

Description

“ARTIGO LAMINADO DE MÚLTIPLAS CAMADAS, COMPOSIÇÃO ANTIESTÁTICA E ARTIGO” O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US 60/427.782, depositado em 20 de novembro de 2002.

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a uma composição de polímero antiestático. Mais especificamente, refere-se a uma composição de ionômeros de copolímeros de ácido etileno antiestática.

Antecedentes da Invenção Geralmente, um artigo industrializado fabricado com material polimérico pode tornar-se carregado com estática e a superfície pode atrair e reter partículas carregadas, tais como poeira no ar. Em alguns casos, um artigo pode danificar-se e/ou desvalorizar-se de outra forma através da adesão de partículas carregadas eletroestaticamente. Para evitar a adesão de partículas carregadas, várias abordagens para evitar o acúmulo de carga estática na superfície foram propostas e colocadas em uso prático.

Agentes antiestática podem ser incorporados à composição de um artigo moldado ou um agente antiestática pode ser aplicado à superfície de um artigo como forma de evitar o acúmulo de carga estática sobre um artigo. O uso de agentes antiestática não é livre de problemas. Os materiais que entram em contato com a composição podem contaminar-se devido à exsudação do agente antiestática para fora da composição e/ou o efeito antiestática pode deteriorar-se com o tempo. Os agentes antiestática podem ser ineficazes quando aplicados a ionômeros. Um filme antiestática aplicado pode possuir propriedades mecânicas inadequadas e poderá ser facilmente danificado ou ter baixa resistência à água ou tornar-se pegajoso devido à absorção de água.

Camadas de polímero antiestática abaixo da superfície podem ser utilizadas para evitar os problemas encontrados com a exposição de uma camada antiestática na superfície de um artigo. A JP 2-28.919 B descreve um filme plástico antiestática no qual uma camada de resina condutora iônica é formada sobre um filme plástico e uma camada de plástico impermeável que possui resistividade em volume de 1 x 1013 Q.cm ou menos e que possui uma espessura de 10 pm ou menos é formada sobre a superfície da camada de resina condutora iônica. A JP 61-44.646 A descreve um laminado carregado resistente à manchas que contém um sal de amina ou sal de metal alcalino de um copolímero de ácido carboxílico insaturado com etileno como uma camada intermediária. A JP 10-193.495 A descreve um laminado à prova de poeira que contém uma composição que compreende uma resina termoplástica que consiste em um ionômero de potássio de um ácido carboxílico insaturado com etileno e um composto poliidróxi como uma camada intermediária.

Descrição Resumida da Invenção Em um aspecto, a presente invenção é um artigo de múltiplas camadas que compreende: (1) pelo menos uma camada polimérica que compreende uma mistura de: (1) pelo menos um copolímero de E/X/Y em que E é etileno, X é um ácido carboxílico α, β etilenicamente insaturado C3 a C8 e Y é um comonômero amolecedor selecionado a partir de acrilato de alquila e metacrilato de alquila, em que os grupos alquila contêm de 1 a 8 átomos de carbono, em que X é cerca de 2 a 30% em peso do copolímero de E/X/Y e Y é cerca de 0 a 40% em peso do copolímero de E/X/Y; e (ii) um ou mais ácidos orgânicos ou seus sais; em que as funcionalidades de sal de carboxilato combinadas da mistura são ao menos parcialmente neutralizadas por potássio; e (2) pelo menos uma camada de superfície.

Descrição Detalhada da Invenção Em uma realização, a presente invenção é um artigo que compreende uma mistura de ionômeros de copolímeros ácidos que possui propriedades antiestática. Os ionômeros de copolímeros ácidos (“ionômeros”) são copolímeros iônicos formados a partir de uma olefina tal como etileno e do sal de carboxilato de um ácido carboxílico insaturado, tal como ácido acrílico, ácido metacrílico ou ácido maléico e, opcionalmente, comonômeros amolecedores. Da forma como utilizada no presente, o termo “copolímeros” pode descrever polímeros obtidos através da copolimerização de pelo menos duas espécies de monômeros diferentes. O termo “terpolímero” pode ser utilizado para descrever especificamente um copolímero que é obtido a partir da copolimerização de três espécies monoméricas diferentes. Pelo menos um cátion de metal alcalino, metal de transição ou metal alcalino-terroso, tal como lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio ou zinco, ou uma combinação destes cátions, pode ser o contra-íon que neutraliza o ânion de carboxilato do sal. São particularmente preferidos ionômeros que são ao menos parcialmente neutralizados com cátions de potássio. Terpolímeros podem também ser fabricados a partir de uma olefina tal como etileno, um ácido carboxílico insaturado e um comonômero amolecedor, tal como (meta)acrilato de alquila, fornecendo resinas “mais moles” que podem ser neutralizadas para formar ionômeros mais moles.

Uma mistura de acordo com a presente invenção compreende um ionômero que compreende (i) pelo menos um copolímero de E/X/Y em que E é etileno, X é um ácido carboxílico α, β etilenicamente insaturado C3 a C8 e Y é um comonômero amolecedor selecionado a partir de acrilato de alquila e metacrilato de alquila, em que os grupos alquila contêm de 1 a 8 átomos de carbono, em que X é cerca de 2 a 30% em peso do copolímero de E/X/Y e Y pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0 a cerca de 40% em peso do copolímero de E/X/Y. Os ionômeros apropriados para o uso na prática da presente invenção são conhecidos e estão disponíveis comercialmente através da E. I. DuPont de Nemours and Company com o nome comercial Surlyn® Além disso, uma mistura de acordo com a presente invenção compreende um segundo componente que é um sal de ácido orgânico. As misturas de acordo com a presente invenção podem incluir pelo menos cerca de 5% em peso do sal orgânico. Preferencialmente, as misturas incluem até cerca de 50% em peso. De maior preferência, as misturas incluem pelo menos cerca de 10% em peso do sal ou ácido orgânico, de maior preferência ainda, pelo menos cerca de 20% em peso e, de preferência superior, pelo menos cerca de 30% em peso do ácido orgânico ou seu sal. Preferencialmente, os sais orgânicos são ao menos parcialmente neutralizados por íon potássio.

Preferencialmente, mais de 80% de todos os componentes ácidos na mistura são neutralizados, de maior preferência, mais de 90% são neutralizados. De preferência superior, 100% de todos os componentes ácidos na mistura são neutralizados. Os ácidos orgânicos empregados na presente invenção são particularmente aqueles que são não voláteis e não migratórios.

Adicionalmente, os ácidos orgânicos da presente invenção são alifáticos, monofuncionais que contêm de 6 a 36 átomos de carbono. Exemplos ilustrativos não limitadores de ácidos orgânicos são ácidos esteárico, oléico, erúcico, cítrico e behênico. Ácidos oléico e esteárico e seus isômeros são preferidos. São de maior preferência ainda, os isômeros ramificados de ácidos orgânicos apropriados, tais como isômeros ramificados de ácidos oléico e esteárico, tais como ácido isoesteárico e ácido isooléico, por exemplo. Uma descrição mais completa de ácidos apropriados e misturas para o uso na presente invenção pode ser encontrada no Pedido de Patente US intitulado Moisture and Gas Permeable Non-Porous lonomeric Films, depositado em 11 de novembro de 2003, integralmente incorporado ao presente como referência.

Opcionalmente, a composição antiestática de acordo com a presente invenção pode compreender um polímero que pode ser misturado na composição. Com a ressalva de que alguns polímeros termoplásticos ou outros componentes adicionais podem ser excluídos caso a inclusão do mencionado componente opcional gere influência adversa para as propriedades antiestática de um artigo de acordo com a presente invenção ou por qualquer outra razão.

As composições descritas no presente podem possuir outras propriedades desejáveis que podem ser negativamente afetadas pela mistura da composição antiestática com outros componentes poliméricos. A permeabilidade a gases e umidade de um filme de folha, por exemplo, pode ser prejudicada em tal mistura.

Componentes poliméricos opcionais que podem ser misturados com a composição antiestática de acordo com a presente invenção incluem copolímeros ionoméricos convencionais, ou seja, ionômeros sem propriedades antiestática, incluindo ionômeros de dipolímeros e ionômeros de terpolímeros; e resinas termoplásticas não-iônicas. As resinas termoplásticas não-iônicas incluiríam, como forma de exemplos ilustrativos não limitadores, elastômeros termoplásticos, tais como poliuretanos, poliéter ésteres, poliamida éteres, poliéter uréias, PEBAX (família de copolímeros em bloco com base em poliéter- bloco-amida, fornecida comercialmente pela Atochem); copolímeros em bloco de estireno-butadieno-estireno (SBS); copolímeros em bloco de estireno (etileno-butileno)-estireno; poliamidas (oligoméricas e poliméricas); poliésteres; álcool polivinílico; poliolefinas, incluindo polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno e propileno; copolímeros de etileno com vários comonômeros, tais como acetato de vinila, (meta)acrilatos, ácido (meta)acrílico, monômero epóxi- funcionalizado, CO, álcool vinílico; polímeros funcionalizados com enxerto de anidrido maléico, epoxidação; elastômeros, tais como EPDM, PE catalisado com metaloceno e copolímero, pós moídos dos elastômeros termoajustados.

Se incluído, a quantidade do componente de polímero opcional é, preferencialmente de 95% em peso ou menos, de maior preferência, 90% em peso ou menos e, de maior preferência, ainda, 60% em peso ou menos de toda a composição de ionômero de potássio. Em outras palavras, é preferível que o ionômero de potássio represente 5% em peso ou mais, de maior preferência, 10% em peso ou mais e, de maior preferência, ainda, 40% em peso ou mais de toda a composição.

Pode-se preferir incorporar polímeros termoplásticos selecionados a partir de materiais poliméricos capazes de serem empregados para camadas de superfície de um laminado, tais como os descritos abaixo. Destes materiais, é preferido o uso de polímeros com base em olefina, especialmente polímeros com base em etileno selecionados a partir de homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno e α-olefina que contêm três ou mais átomos de carbono e copolímeros de etileno e um éster insaturado, tal como acetato de vinila e ésteres de ácido carboxílico insaturados. Não há necessidade de utilizar materiais virgens, tais como polímeros com base em etileno. Ao utilizar-se, por exemplo, um polímero com base em etileno para uma camada de superfície, produtos fora de especificação ou sobras de moldagem, tais como bordas formadas durante a moldagem, podem ser reciclados.

Em uma composição antiestática de acordo com a presente invenção, um composto poliídróxi que contém dois ou mais grupos hidroxila alcoólicos pode também ser misturado a fim de aumentar a antiestaticidade.

Exemplos específicos de tais compostos incluem polietilenoglicóis com vários pesos moleculares, polipropílenoglicóis, polioxialquilenoglicóis tais como polioxietileno-polioxipropileno glicol; álcoois poliídricos, tais como glicerol, hexanotriol, pentaeritritol e sorbitol e seus adutos de óxido de etileno; adutos de uma amina polivalente e um óxido de alquileno etc. A razão de mistura eficaz do composto poliidróxi é de 15% em peso ou menos, de preferência, 10% em peso ou menos, de maior preferência, 5% em peso ou menos e, de maior preferência, ainda, 0,1% em peso ou menos, com base na quantidade do ionômero de potássio modificado com sal de ácido orgânico.

As composições da presente invenção podem ser utilizadas em estruturas monocamadas ou de múltiplas camadas para proporcionar as suas propriedades antiestática. As composições de acordo com a presente invenção são úteis em aplicações de embalagem, tais como filmes, recipientes e tampas.

As composições antiestáticas da presente invenção podem ser úteis como uma camada intermediária de um laminado de múltiplas camadas. A composição compreende uma camada intermediária, interior ou “oculta” de um laminado de múltiplas camadas. Um laminado antiestática da presente invenção é um laminado que compreende uma estrutura em camada que compreende pelo-menos duas camadas, preferencialmente, três camadas, incluindo pelo menos uma camada de superfície e uma camada intermediária, em que a camada intermediária é compreendida da composição antiestática descrita acima.

Em ainda outra realização, um laminado de acordo com a presente invenção pode compreender uma camada de superfície que compreende material(is) polimérico(s) que possui uma resistividade de superfície de 1 x 1014 Ω ou mais, em que pelo menos uma das camadas de superfície possui um tempo de degradação de 10%, menor que 20 segundos sob uma voltagem aplicada de +5.000 V, em que o tempo de degradação de 10% é medido a 23°C sob uma atmosfera de 50 ou 60% de umidade relativa.

Um material polimérico que possui uma resistividade de superfície de 1 x 1014 Ω ou mais pode ser utilizado para uma camada de superfície (medida a 23°C sob uma atmosfera de 50% de umidade relativa). Este material polimérico é tal que um artigo moldado fabricado apenas com o material exibe uma resistividade de superfície de 1 x 1014 Ω ou mais. Seus exemplos específicos incluem homopolímeros de etileno; copolímeros de etileno e uma a- olefina que contém de 3 a 12 átomos de carbono, tais como polietileno de processo em alta pressão, polietileno de média ou alta densidade, polietileno linear de baixa densidade, especialmente polietileno linear de baixa densidade que possui uma densidade de 940 kg/m3 ou menos e polietileno de muito baixa densidade; polipropileno; poli-1-buteno; poli-4-metil-1 -penteno; copolímeros de etileno e um monômero polar, tal como copolímero de etileno-vinil acetato, copolímeros de etileno e ácido carboxílico insaturado, tal como ácido acrílico, ácido metacrílico, maleato de monoetila, anidrido maléico etc ou seus ionômeros de Na, Li, K, Zn, Mg, Ca ou similares; copolímeros de etileno e pelo menos um tipo de éster de ácido carboxílico insaturado, tal como acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de isobutila, acrilato de n-butila, acrilato de 2- etilexila, metacrilato de metila, metacrilato de glicidila, maleato de dimetila; copolímeros de etileno e um ácido carboxílico insaturado e éster de ácido carboxílico insaturado, tal como os mencionados anteriormente ou ionômeros que compreendem cátions selecionados a partir do grupo que consiste em: Na;

Li; K; Zn; Mg; Ca e similares; copolímeros de etileno, monóxido de carbono e, opcionalmente, um éster de ácido carboxílico insaturado ou acetato de vinila; polímeros com base em olefina, tais como elastômeros de poliolefina; polímeros com base em estireno, tais como resinas com base em estireno reforçadas com borracha, tais como poliestireno, poliestireno de alto impacto, resina ABS etc; poliésteres, tais como tereftalato de polietileno, tereftalato de politrimetileno, tereftalato de politetrametileno, naftalato de polietileno, tereftalato de polietileno copolimerizado com ciclo-hexanodimetanol e elastômeros de poliéster; policarbonatos; metacrilato de polimetila; ou misturas de dois ou mais deles.

Destes materiais poliméricos, o uso de um material polimérico selecionado a partir de ionômeros de zinco e polímeros com base em etileno produzidos com um catalisador de metaloceno é preferido porque um laminado que possui excelentes propriedades antiincrustação pode ser obtido facilmente sem o uso de nenhum composto poliidróxi na camada intermediária. O ionômero de zinco é aquele obtido através da neutralização parcial com zinco de um copolímero de ácido carboxílico insaturado com etileno que pode ser opcionalmente copolimerizado com outro monômero polar.

Também é apropriado aquele no qual outros íons metálicos estejam presentes.

Exemplos do ácido carboxílico insaturado incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico, anidrido maléico, maleato de monometila e maleato de monoetíla. São particularmente preferidos ácidos acrílicos elou ácido metacrílico. Exemplos de monômeros polares que podem servir de componentes de copolimerização incluem vinil ésteres tais como acetato de vínila e propionato de vinila; ésteres de ácido carboxílico insaturado, tais como acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de isopropila, acrilato de n-butila, acrilato de isobutila, acrilato de n-hexila, acrilato de isooctila, metacrilato de metila, maleato de dimetila e maleato de dietila; monóxido de carbono.

Particularmente, ésteres de ácido carboxílico insaturados são componentes de copolimerização apropriados.

Como o copolímero de ácido carboxílico insaturado com etileno como polímero base do ionômero de zinco, são preferidos os que contêm um teor de ácido carboxílico insaturado de cerca de 1 a cerca de 25% em peso, de preferência, cerca de 5 a cerca de 20% em peso. O teor do monômero polar que pode ser copolimerizado é, por exemplo, de cerca de 40% em peso ou menos, de preferência, cerca de 30% ou menos. O ionômero de zinco é preferencialmente aquele que possui um grau de neutralização de cerca de 10 a cerca de 90%, particularmente, cerca de 15 a cerca de 80%. Quando a capacidade de processamento e as propriedades físicas práticas forem levadas em consideração, é preferido o uso de um ionômero que possui uma taxa de fluxo de fusão, medida a 190°C e sob carga de 2.160 g, de cerca de 0,1 a cerca de 100 g/10 minutos, preferencialmente, cerca de 0,2 a cerca de 50 g/10 minutos.

Um polímero com base em etileno apropriado como material polimérico que pode ser utilizado como camada de superfície pode ser um homopolímero de etileno ou um copolímero de etileno e α-olefina que contém três ou mais (preferencialmente 3 a 12) átomos de carbono que é fabricado em presença de um catalisador de metaloceno (vide, por exemplo, a Patente US 5.198.401 e a Patente US 5.405.922).

Exemplos da α-olefina que contém três ou mais átomos de carbono no copolímero de etileno mencionado acima incluem propileno, 1- buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 4-metil-1- penteno etc. Particularmente, é preferencialmente utilizado um copolímero de etileno e uma α-olefina que contém de 3 a 12 átomos de carbono. Em alguns casos, mais de uma α-olefina pode estar presente em uma mistura que pode ser copolimerizada com etileno.

Como o polímero ou copolímero de etileno fabricado na presença de um catalisador de metaloceno, os que possuem várias densidades podem ser empregados, dependendo do teor de α-olefina no copolímero. De forma geral, entretanto, é preferível utilizar um copolímero de etileno que possui uma densidade de cerca de 870 a cerca de 970 kg/m3, de maior preferência, cerca de 890 a cerca de 950 kg/m3, de maior preferência ainda, cerca de 900 a cerca de 940 kg/m3. Quando a capacidade de processamento e as propriedades físicas práticas forem levadas em consideração, é preferido o uso de um polímero que possua uma taxa de fluxo de fusão, medida a 190°C e sob carga de 2.160 g, de cerca de 0,1 a cerca de 100 g/10 minutos, preferencialmente, cerca de 0,2 a cerca de 50 g/10 minutos.

Um laminado de acordo com a presente invenção pode conter pelo menos duas camadas. Uma estrutura em que outra camada de material poiimérico ou uma camada adesiva é formada entre pelo menos uma das camadas de superfície e a camada intermediária é contemplada no presente.

Embora essa camada de material poiimérico possa ser uma camada feita de material poiimérico mencionada como a camada de superfície, esta é preferencialmente uma camada de recuperação, na qual são utilizados os resíduos recuperados, tais como produtos fora de especificação ou bordas formadas durante a produção de laminados. O material dessa camada de recuperação pode ser o mesmo material da camada de superfície, da camada intermediária ou uma mistura desses materiais. A camada adesiva que pode ser formada entre uma camada de superfície e uma camada intermediária pode ser qualquer que seja capaz de aumentar a adesão entre a camada de superfície e a camada intermediária. Tal camada adesiva pode ser selecionada a partir de polímeros termoplásticos, tais como os relacionados como exemplos do material das camadas de superfície, e pode também ser um adesivo fundido a quente ou adesivos do tipo de aplicação. Pode ser preferível utilizar um adesivo capaz de ser revestido por extrusão ou coextrudado, selecionado a partir de polímeros termoplásticos e composições que compreendem esses polímeros termoplásticos e fornecedores de aderência ou similares a estes incorporados.

Homo e copolímeros de etileno e propileno modificados com anidrido ou ácido são utilizados como camadas adesivas que podem ser extrudadas (também conhecidas como camadas “de ligação”) para aumentar a ligação de camadas de polímeros entre si quando os polímeros não se aderem bem entre si, de forma a aumentar a adesão entre camadas em estrutura de múltiplas camadas. As composições das camadas de ligação serão determinadas de acordo com as composições das camadas adjuntas que necessitam ser ligadas em uma estrutura de múltiplas camadas. Os técnicos no assunto de polímeros podem selecionar a camada de ligação apropriada com base nos outros materiais utilizados na estrutura. Várias composições de camadas de ligação estão disponíveis comercialmente com o nome comercial Bynel®da E. I. DuPontde Nemours and Company.

Outra realização preferida na presente invenção é uma estrutura laminada que compreende uma estrutura de três camadas de uma primeira camada de superfície (camada externa)/ camada intermediária/ segunda camada de superfície (camada interna), em que as primeira e segunda camadas de superfície são fabricadas com polietileno, tal como polietileno de baixa, média ou alta densidade ou um copolímero de éster insaturado com etileno, tal como um copolímero de etileno vinil acetato e a camada intermediária é fabricada com uma composição de ionômero de potássio modificado com ácido orgânico de acordo com a presente invenção. O laminado de acordo com a presente invenção pode ser fabricado através da laminação de camadas individuais, preferencialmente, através de revestimento por extrusão, coextrusão ou moldagem por sopro.

Embora a espessura de todo o laminado seja arbitrária e dependente da sua aplicação, esta é preferencialmente de cerca de 10 a cerca de 3.000 pm e, particularmente, cerca de 20 a cerca de 1.000 pm, por exemplo. Em outra realização da presente invenção, pelo menos uma camada de superfície possui um tempo de 10% de deterioração (tempo necessário até que o potencial decaia para +500 V a partir de voltagem aplicada de +5.000 V) de 20 segundos ou menos, preferencialmente, 10 segundos ou menos e, de maior preferência, 1 segundo ou menos, em que o tempo de 10% de deterioração é medido a 23°C sob uma atmosfera de 50% de umidade relativa. Com este propósito, é preferível que a camada intermediária possua uma espessura de 5 pm ou mais, preferenciaimente, de 10 pm ou mais, e que a espessura da camada de superfície com a característica de deterioração indicada acima seja de 500 μιτι ou menos, especialmente 300 μηι ou menos, em termos da espessura da camada de superfície ou, caso seja formada uma camada de recuperação ou camada adesiva, em termos da espessura total da camada de superfície e da(s) camada(s) adicional(is). Além disso, quando um desempenho prático for tomado em consideração, a razão entre a espessura da camada de superfície (ou quando uma camada de recuperação ou uma camada adesiva for formada), a espessura total da camada de superfície e a(s) camada(s) adicional(is) para a espessura da camada intermediária é, preferencialmente, de cerca de 0,1 a cerca de 100 pm e, de maior preferência, cerca de 0,5 a cerca de 50 pm.

As camadas individuais podem incorporar vários aditivos conforme o necessário, cujos exemplos incluem antioxidantes, estabilizantes de luz, absorventes de ultravioleta, pigmentos, tinturas, lubrificantes, agentes antibloqueadores, cargas inorgânicas, agentes formadores de espuma etc. É possível, por exemplo, incorporar um agente formador de espuma químico orgânico ou inorgânico, tal como azodicarbonamida, dinitrosopentametilenodiamina, sulfonilidrazida, bicarbonato de sódio e bicarbonato de amônio sob uma razão de cerca de 0,1 a cerca de 10 partes em peso por 100 partes em peso do componente de polímero que constitui uma camada.

Um filme laminado de acordo com a presente invenção pode ser preparado através de coextrusão conforme segue: granulados dos vários componentes são fundidos em extrusores apropriados e convertidos em um filme utilizando uma técnica de conversão. Para a coextrusão, os polímeros fundidos são passados através de um molde ou conjunto de moldes para formar camadas de polímeros fundidos que são processadas na forma de fluxo laminar e resfriadas em seguida para formar uma estrutura em camadas. O laminado da presente invenção pode também ser fabricado através de coextrusão, seguida por laminação sobre uma ou mais camadas diferentes. Técnicas de conversão apropriadas incluem extrusão de filme soprado, extrusão de filme moldado, extrusão de folha moldada e revestimento por extrusão.

Além dos materiais de embalagem, o laminado da presente invenção pode ser utilizado para várias aplicações, tais como materiais base de fitas de ornamentação (dicing tapes); fitas ou filmes adesivos para semicondutores, tais como filmes formadores de fundo (backgrinding films); materiais elétricos e eletrônicos, tais como filmes de marcação, fitas condutoras de circuitos integrados e fitas para recobrir componentes eletrônicos; materiais de embalagem de alimentos; materiais médicos; filmes de proteção (tais como filmes ou folhas de proteção para quadros e lentes de vidro, plástico ou metal); materiais de cobertura de fios de aço; cortinas para salas esterilizadas; papéis de parede; esteiras; materiais para pisos; sacos internos de recipientes flexíveis; recipientes; sapatos; separadores de pilhas; filmes permeáveis à umidade; filmes antiincrustação; filmes à prova de poeira; filmes livres de PVC; tubos, garrafas e similares para embalagem de cosméticos, detergentes, xampu, condicionadores, etc.

De acordo com a presente invenção, os laminados que possuem excelentes propriedades de deterioração da carga e são capazes de evitar que pós e poeiras sejam aderidas a estes devido à carga, possuem excelentes propriedades antiincrustação. Esses laminados podem ser utilizados na forma de filme, fita, folha, tubo, cano, saco, recipiente de múltiplas camadas (tal como recipiente fabricado através de moldagem por sopro), vara, vários artigos moldados por injeção, vários artigos moldados por sopro etc. É preferido um laminado na forma de filme, folha, saco ou recipiente de múltiplas camadas. Nesses casos, um artigo moldado que possui uma camada de superfície com a característica de deterioração, em que a camada de superfície forma uma superfície externa do artigo, possui excelentes propriedades antiincrustação e pode evitar sujeiras na superfície.

Além disso, quando o laminado for utilizado como material de embalagem de um pó em que é utilizado de tal maneira que a camada de superfície com a característica de deterioração seja uma camada de superfície interna, nenhum pó adere-se eletroestaticamente ao material de embalagem e, portanto, o seu valor como mercadoria não é deteriorado.

Conforme indicado acima, outro aspecto da presente invenção é um recipiente soprado de múltiplas camadas que compreende um laminado de acordo com a presente invenção que contém, como sua camada intermediária, uma camada que compreende uma composição de ionômero de potássio modificada com sal de ácido orgânico de acordo com a presente invenção. Merece observação uma estrutura de laminação que compreende uma estrutura de três camadas de uma primeira camada de superfície (camada externa)/ uma camada intermediária/ uma segunda camada de superfície (camada interna) em que as primeira e segunda camadas de superfície são fabricadas com um polietileno tal como polietileno de baixa, média ou alta densidade ou um copolímero de éster insaturado com etileno, tal como copolímero de etileno vinil acetato e a camada intermediária é fabricada com uma composição de ionômero de potássio modificada com sal de ácido orgânico de acordo com a presente invenção. Um recipiente soprado de múltiplas camadas que compreende um laminado com esta constituição possui uma superfície externa com excelentes propriedades de deslizamento, resistência ao atrito e propriedades antiincrustação.

Exemplos Sem elaboração adicional, acredita-se que os técnicos no assunto, utilizando o relatório descritivo acima, podem utilizar a presente invenção até o máximo possível. Os Exemplos a seguir devem, portanto, ser considerados meramente ilustrativos e não-limitadores do relatório descritivo de nenhuma forma. Os métodos de avaliação das matérias-primas utilizadas e dos desempenhos antiestática dos laminados resultantes nos Exemplos e nos Exemplos Comparativos a seguir são exibidos abaixo.

Materiais utilizados: lonômero 1 é um terpolímero que compreende etileno, acrilato de n-butila (23,5% em peso) e ácido metacrílico (9% em peso), neutralizado com sódio até 52% (nominalmente) utilizando hidróxido de sódio, que possui um índice de fusão de 1. lonômero 2 é um copolímero que compreende etileno e ácido metacrílico (10% em peso), neutralizado com sódio até 55% (nominalmente), utilizando hidróxido de sódio, que possui um índice de fusão de 1,3. lonômero 3 é um copolímero que compreende etileno e ácido metacrílico (19% em peso), neutralizado com sódio até 37% (nominalmente) utilizando hidróxido de sódio, que possui um índice de fusão de 2,6. PEG-1 é um polietilenoglicol que possui um peso molecular médio de 100.000 g/mol (disponível como Polyox WSRN-10 da Union Carbide).

Procedimentos gerais Empregando uma extrusora com duplo fuso Wemer & Pfleiderer, o lonômero 1 foi misturado por fusão com estearato de potássio a 15% em peso, 30% em peso e 40% em peso para gerar os Exemplos 1 até 3.

De forma similar, o lonômero 2 foi misturado por fusão com estearato de potássio a 15% em peso, 30% em peso e 40% em peso para gerar os Exemplos 4 até 6.0 ionômero 3 foi misturado por fusão com estearato de potássio a 40% em peso para gerar o Exemplo 8.

Os Exemplos 3A e 6A foram baseados na mesma composição dos Exemplos 3 e 6, exceto pelo uso de um barril da extrusora mais longo com roscas de maior intensidade na mistura por fusão.

Os Exemplos 7, 9 e 10 foram preparados de forma similar aos Exemplos 3A e 6A, através do barril da extrusora mais longo e das roscas de maior intensidade, com uma quantidade estequiométrica adicional de hidróxido de potássio para neutralizar a composição até 100% de neutralização nominal.

Empregando uma extrusora com duplo fuso Werner & Pfleiderer com comprimento prolongado do barril e roscas de maior intensidade, os Exemplos 11 até 13 foram preparados através da mistura por fusão do ionômero indicado, estearato de potássio e PEG-1 com uma quantidade estequiométrica adicional de hidróxido de potássio para neutralizar a composição até 100% de neutralização nominal.

Empregando uma extrusora com duplo fuso Werner & Pfleiderer com comprimento prolongado do barril e roscas de maior intensidade, os Exemplos 14 até 15 foram preparados através da mistura por fusão do ionômero indicado e ácido isoesteárico com uma quantidade estequiométrica de hidróxido de potássio para neutralizar a composição até 100% de neutralização nominal. O Exemplo 16 foi preparado através de mistura por fusão do Exemplo 14 com o ionômero 3 em uma razão de mistura 50:50 através de um extrusora com duplo fuso Werner & Pfleiderer.

As composições foram convertidas em seguida em filmes soprados de camada única ou filmes moldados com cerca de 77 pm (3 mils) de espessura, utilizando equipamento de filme soprado em escala de laboratório ou equipamento de moldagem por extrusão.

As composições dos Exemplos encontram-se resumidas na Tabela 1. ” indica que um componente não está presente na composição.

Tabela 1 Composição de Ionômeros Modificados com Estearato de Potássio A resistividade na superfície dos filmes foi medida e relatada na Tabela 2, na forma de ohms/quadrado. “NA” indica que não foi obtida medição. O teste de resistividade na superfície foi conduzido de acordo com o método ASTM D-257.

Tabela 2 Resistividade na Superfície de Ionômeros Modificados com Estearato de Potássio * Aparentemente possui ruído e difusão significativos.

Claims (20)

1. ARTIGO LAMINADO DE MÚLTIPLAS CAMADAS, caracterizado pelo fato de compreender: (1) pelo menos uma camada polimérica que compreende uma mistura de: (1) pelo menos um copolímero de E/X/Y em que E é etileno, X é um ácido carboxílico α, β etilenicamente insaturado C3 a Cj e Y é um comonômero amolecedor selecionado a partir de acrilato de aiquila e metacrilato de aiquila, em que os grupos aiquila contêm de 1 a 8 átomos de carbono, em que X é cerca de 2 a 30% em peso do copolímero de E/X/Y e Y é cerca de 0 a 40% em peso do copolímero de E/X/Y; e (ii) um ou mais ácidos orgânicos ou seus sais; em que as funcionalidades de ácido carboxílico combinadas em todos os ingredientes da mistura são ao menos parcialmente neutralizadas por potássio; e (2) pelo menos uma camada de superfície que compreende um material polimérico.

2. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de (ii) ser selecionado a partir de ácidos orgânicos monofuncionais alifáticos que contêm de 6 a 36 átomos de carbono ou seus sais.

3. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de (ii) ser ácido cítrico ou seus sais.

4. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de (i) ser um terpolímero que compreende etileno, 23,5% em peso de acrilato de n-butila e 9% em peso de ácido metacrílico e (ii) ser cerca de 30 a cerca de 40% em peso de estearato de potássio; nominalmente neutralizado até 100% com potássio.

5. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de (i) ser um copolímero que compreende etileno e pelo menos 10% em peso de ácido metacrílico e (ii) ser cerca de 30 a cerca de 40% em peso de estearato de potássio; nominalmente neutralizado até 100% com potássio.

6. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de consistir essencialmente de duas camadas poliméricas.

7. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos três camadas em que existem duas camadas de superfície e uma camada intermediária, e em que (i) é a camada intermediária posicionada entre as duas camadas de superfície.

8. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da camada intermediária compreender uma mistura de: (a) um terpolímero que compreende etileno, 23,5% em peso de acrilato de n-butila e 9% em peso de ácido metacrílico; e (b) 40% em peso de estearato de potássio; nominalmente neutralizado até 100% com potássio.

9. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da camada intermediária compreender uma mistura de: (a) um terpolímero que compreende etileno e pelo menos 10% em peso de ácido metacrílico; e (b) cerca de 30 a cerca de 40% em peso de estearato de potássio nominalmente neutralizado até 100%.

10. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de pelo menos uma das camadas de superfície ser compreendida de um material polimérico selecionado a partir de ionômeros de zinco e polímeros com base em etileno produzidos utilizando um catalisador de metaloceno.

11. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma camada adicional selecionada a partir de uma camada adesiva ou uma camada de recuperação que está posicionada entre pelo menos uma das camadas de superfície e a camada intermediária.

12. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do artigo encontrar-se na forma de folha, saco ou recipiente de múltiplas camadas.

13. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do artigo ser uma folha utilizada para embalagem.

14. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ser um recipiente de múltiplas camadas obtido através de moldagem por sopro.

15. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do artigo ser selecionado a partir de artigos no grupo que consiste em: fitas, folhas, tubos, canos, sacos, varas; fitas de ornamentação; fitas ou filmes adesivos para semicondutores, tais como filmes formadores de fundo; materiais elétricos e eletrônicos, tais como filmes de marcação, fitas condutoras de circuitos integrados e fitas para recobrir componentes eletrônicos; materiais para embalagem de alimentos; materiais médicos; filmes de proteção (tais como filmes ou folhas de proteção para quadros e lentes de vidro, plástico ou metal); materiais de cobertura de fios de aço; cortinas para salas esterilizadas; papéis de parede; esteiras; materiais para pisos; sacos internos de recipientes flexíveis; recipientes; sapatos; separadores de pilhas; filmes permeáveis à umidade; filmes antiincrustação; filmes à prova de poeira; filmes livres de PVC; tubos e recipientes.

16. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do artigo ser obtido através de moldagem por sopro ou moldagem por injeção.

17. COMPOSIÇÃO ANTIESTÁTICA, caracterizada pelo fato de compreender uma mistura de: (i) pelo menos um copolímero de E/X/Y em que E é etileno, X é um ácido carboxílico α, β etilenicamente insaturado C3 a Cs e Y é um comonômero amolecedor selecionado a partir de acrilato de alquila e metacrilato de alquila, em que os grupos alquila contêm de 1 a 8 átomos de carbono, em que X é cerca de 2 a 30% em peso do copolímero de E/X/Y e Y é cerca de 0 a 40% em peso do copolímero de E/X/Y; e (ii) um ou mais ácidos orgânicos ou seus sais; em que as funcionalidades de ácido carboxílico combinadas de todos os ingredientes da mistura são ao menos parcialmente neutralizadas por potássio; e (iii) um polímero termoplástico em quantidade de menos de cerca de 95% em peso.

18. ARTIGO, caracterizado pelo fato de compreender a composição conforme descrita na reivindicação 17.

19. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do artigo ser selecionado a partir de artigos no grupo que consiste em: fitas, folhas, tubos, canos, sacos, varas; fitas de ornamentação; fitas ou filmes adesivos para semicondutores, tais como filmes formadores de fundo; materiais elétricos e eletrônicos, tais como filmes de marcação, fitas condutoras de circuitos integrados e fitas para recobrir componentes eletrônicos; materiais para embalagem de alimentos; materiais médicos; filmes de proteção (tais como filmes ou folhas de proteção para quadros e lentes de vidro, plástico ou metal); materiais de cobertura de fios de aço; cortinas para salas esterilizadas; papéis de parede; esteiras; materiais para pisos; sacos internos de recipientes flexíveis; recipientes; sapatos; separadores de pilhas; filmes permeáveis à umidade; filmes antiincrustação; filmes à prova de poeira; filmes livres de PVC; tubos e recipientes.

20. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do artigo ser obtido através de moldagem por sopro ou moldagem porinjeção.