BR112015003829B1

BR112015003829B1 - Copolímeros anfifílicos de enxerto, processo para preparação dos mesmos, aditivo, compatibilizador, elastômero termoplástico e película em rede superior respirável

Info

Publication number: BR112015003829B1
Application number: BR112015003829-8A
Authority: BR
Inventors: Theresa Hermel - Davidock; Edward Bryan Coughlin
Original assignee: Becton Dickinson And Company; The University Of Massachusetts
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2021-08-10
Also published as: MX2019011721A; US20140058045A1; JP2015529728A; EP2888300A2; AU2017232223B2; MX2015002189A; BR112015003829A2; AU2013305728A1; US10336852B2; US20150361207A1; CA2881941A1; AU2017232223A1; US9150674B2; WO2014031845A2; CN104684948A; JP2019196498A; AU2016203607B2; JP6775648B2; CA2881941C; CN104684948B

Abstract

copolímeros anfifílicos de enxerto, processo para preparação dos mesmos, aditivo, compatibilizador, elastômero termoplástico e película em rede superior respirável. é descrito um novo copolímero anfifílico de enxerto. também é descrito um processo para produzir copolímeros anfifílicos de enxerto através do enxerto tanto de poli(óxido de etileno) ou cadeias laterais de polilactida numa plataforma de eva usando química de polimerização de abertura de anel de oxiânion. copolímeros de enxerto baseados em polietileno ou polipropileno são preparados a partir de poli(etileno-co-acetato de vinil) ou polipropileno isotático enxertado com anidrido maleico, respectivamente. o caráter anfifílico resultará da incorporação das cadeias laterais de poli(óxido de etileno) (peo) hidrofilico. várias aplicações do novo copolímero anfifílico de enxerto também são descritas, incluindo, mas não se limitando a, elastômero termoplástico, películas, fibras, tecidos, géis, materiais de embalagem respiráveis, aditivo para sistema biodegradável, surfactante, aditivos antiestáticos, compatibilizadores de polímero, catalisadores de transferência de fase, eletrólitos de polímero sólido, polímeros biocompatíveis, ou incorporação nos materiais listados acima.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[1] Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório dos Estados Unidos No. 61/691.964, depositado em 22 de agosto de 2012, cujas divulgações são incorporadas neste documento por referência em sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[2] Um aspecto da presente invenção relaciona-se geralmente a novos copolímeros anfifílicos de enxerto. Especificamente, copolímeros de enxerto à base de polietileno ou polipropileno são divulgados como sendo preparados a partir de poli(etileno-co-acetato de vinil) ou polipropileno isotáctico enxertado com anidrido maleico, respectivamente. Descreve-se também um processo para produzir copolímeros anfifílicos de enxerto através do enxerto tanto de poli(óxido de etileno) ou cadeias laterais de polilactídeos numa plataforma de etileno vinil acetado ou plataforma depolipropileno enxertado com anidrido maleico usando química depolimerização de abertura de anel de oxiânion. Várias aplicações do novo copolímero anfifílico de enxerto são igualmente descritas, incluindo, mas não se limitando a, elastômero termoplástico, películas, fibras, tecidos, géis, materiais de embalagem respiráveis, aditivo para sistemas biodegradáveis, surfactante, aditivos antiestáticos, compatibilizadores de polímero, catalisadores de transferência de fase, eletrólitos de polímero sólido, polímeros biocompatíveis, ou incorporação nos materiais listados acima.

FUNDAMENTOS

[3] Os copolímeros de etileno acetato de vinil (EVA) são materiais de commodity com porcentagens de peso de acetato de vinil que varia geralmente entre 10% e 40%. Os copolímeros de EVA são comparáveis a materiais elastoméricos em suavidade e flexibilidade, contudo, os copolímeros de EVA podem ser processados como outros termoplásticos. Os copolímeros de EVA têm claridade e lustro bons, boas propriedades de barreira e impermeabilidade à água, resistência em baixa temperatura, propriedades desejáveis de vedação, e resistência à radiação UV. São inerentemente resistentes, resilientes e mais flexíveis que o polietileno de densidade baixa ao longo de uma ampla gama de temperaturas, e possuem excelente resistência a rachaduras derivadas de tensão ambiental.

[4] O polietileno (PE), o etileno acetato de vinil (EVA), e o polipropileno (PP) são resinas comuns em películas embaladoras e em aplicações de dispositivos médicos. EVA é um vedador comum em película embaladora e é extensivamente usado atualmente em aplicações de embalagem primárias, incluindo aplicações tanto de película-película quanto de papel-película, bem como componentes de dispositivos médicos. O polipropileno pode ser usado como componente estrutural de películas embaladoras e como componente de muitos dispositivos médicos.

[5] As películas de polímero para dispositivos médicos e de embalagem devem conformar-se a uma vasta gama de critérios rigorosos que incluem: a) exigências funcionais do produto após sua esterilização; b) o fornecimento de uma barreira estéril e sustentação estrutural para o produto ao longo de sua vida útil após a esterilização quando usado em aplicações de embalagem preliminares; c) serem capazes de grandes taxas de fabricação com grandes janelas de fabricação; d) terem boa relação custo-benefício, e; e) conformarem-se a demandas cada vez maiores no âmbito da gestão ambiental.

[6] Além dos Estados Unidos e dos países europeus, técnicas de esterilização à base de radiação não se encontram prontamente disponíveis e a esterilização por óxido de etileno (EtO) é a modalidade de esterilização usada primariamente. Uma embalagem respirável é requerida para a esterilização por EtO. Adicionalmente, embalagens não respiráveis de película-película são limitadas atualmente no tocante a mercados geográficos onde não podem ser usadas devido às limitações de altura que a embalagem pode experimentar sem potencialmente incorrer na abertura de vedações. Em alturas elevadas o ar dentro da embalagem não respirável se expande e pode abrir as vedações, tendo por resultado a perda da esterilidade do produto. As correias fotorreceptoras superiores de papel são alternativas comuns usadas em práticas de embalagem; entretanto, requerem geralmente um revestimento adesivo que aumenta o custo. Além disso, o papel é suscetível a rasgos e furos, que podem resultar na perda da esterilidade do produto, e possíveis recalls do produto. Práticas de embalagem de vedação direta com papel consistem em embalar com papel sem revestimento adesivo. Embora a prática de embalagem de vedação direta com papel seja uma alternativa de baixo custo, é difícil de processar nas atuais máquinas empacotadoras e podem ter uma janela de desempenho estreita entre vedação fraca, aberta ou forte que resulte em rasgos na fibra ou rasgos no papel. Tanto a vedação fraca quanto os rasgos de papel da embalagem de vedação direta com papel comprometem a esterilidade do produto. Películas respiráveis sem papel, como a Tyvek®, podem ser usadas, mas são substancialmente mais caras do que películas convencionais. PEBAX® é um copolímero comercialmente disponível de éter de poliamido/polímero que oferece potencialidades de esterilização a vapor e respirabilidade mantendo igualmente uma barreira de esterilidade. Entretanto, como Tyvek®, PEBAX® é um material especializado e caro.

[7] Uma abordagem no sentido de alcançar respirabilidade em película polimérica é o conceito de películas micro-perfuradas, que é utilizada numa ampla gama de aplicações comerciais, geralmente em embalagem de alimentos e aplicações médicas e na área da saúde. As aplicações de embalagem alimentar aplicam-se primeiramente ao produto fresco para aprimorar sua vida útil, mas são usadas também para embalar coisas como pães frescos e demais bens cozidos. Estas películas micro- perfuradas são feitas para ter taxas muito seletivas de permeabilidade a oxigênio, dióxido de carbono, e umidade. A taxa de transmissão de vapor de umidade (MVTR) controlada preserva a umidade do produto e estende sua vida útil vendável. Alternativamente, as películas perfuradas são usadas também em aplicações médicas e na área da saúde. Estas películas têm tipicamente perfurações maiores, assim tendo por resultado propriedades físicas pobres e MVTR muito elevado. Estas películas incluem aplicações como folhas respiráveis para fraldas e produtos de higiene feminina, limpezas de feridas, papéis de exame e de sala cirúrgica, etc. Estas películas não teriam a respirabilidade apropriada para manter uma barreira microbial ou as propriedades físicas requeridas para a embalagem primordial de dispositivos médicos.

[8] Outras abordagens no sentido de conseguir respirabilidade em películas de embalagem são o uso de enchimentos rígidos, tais como o talco, e aplicação de esticamento ao filme pós-fabricação. Entretanto, o uso de enchimentos rígidos resulta em uma película com baixa integridade estrutural e poros que não manteriam uma barreira microbial. Além disso, o enchimento rígido residual contaminaria o dispositivo médico dentro da embalagem.

[9] É desejável incorporar propriedades funcionais a polímeros conhecidos de modo a fornecer atributos desejados, tais como a respirabilidade. Entretanto, a incorporação de novas químicas ao longo da estrutura da corrente do polímero não pode ser prontamente conseguida usando processos de polimerização de adição do polietileno ou do polipropileno conhecidos sem um complicado processo reativo secundário ou através de um processo gradual. Os processos químicos secundários da modificação não são frequentemente 100% eficazes ou quimicamente puros, tendo por resultado reações secundárias incompletas e indesejáveis que alteram prejudicialmente as propriedades químicas, térmicas, e físicas finais do polímero final. O processo de crescimento em cadeia, processo pelo são produzidos polímeros em bloco, é um processo de múltiplas etapas que é complexo, demorado e custoso. Se por um lado altos níveis de homogeneidade molecular, incluindo índices de dispersão relativamente estreitos, podem ser atingidos em escala laboratorial, processos comerciais de larga escala a partir de processos conhecidos de polimerização de adição de polietileno produzem uma mistura de estruturas de bloco único ou blocos múltiplos e um amplo índice de dispersão.

[10] Portanto, necessita-se um processo capaz de modificar EVA e copolímeros de polipropileno isotáctico enxertado e anidrido maleico permitindo a incorporação de cadeias literais anfifílicas à estrutura da corrente do polímero em níveis elevados de homogeneidade molecular, incluindo um índice relativamente estreito de dispersão. Há também necessidade de um elastômero de termoplástico melhorado ou resina de commodity que permita a esterilização por óxido do etileno em práticas funcionais de embalagem e aplicações de dispositivos médicos.

RESUMO

[11] Uma modalidade da presente invenção diz respeito a um copolímero anfifílico de fórmula (I):

em que R é hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por grupo vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído, ou hidrocarbil substituído por grupo vinílico; o valor molar de m está no intervalo de 2 a 40 moles por cento; os valores molares de n estão no intervalo de 60 a 98 moles por cento; e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno.

[12] Outra modalidade da presente invenção diz respeito a um copolímero anfifílico de fórmula (II):

em que R é hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por grupo vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído, ou hidrocarbil substituído por grupo vinílico; os percentuais molares das unidades de anidrido maleico enxertado, m, estão no intervalo de 2 a 10 molares por cento; os valores molares de unidade de propileno, n, estão no intervalo de 98 a 90 moles por cento, e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno.

[13] Mais uma modalidade da presente invenção diz respeito a um processo para preparar copolímeros anfifílicos à base de polietileno compreendendo a obtenção de um copolímero de etileno acetato de vinil que tenha entre 2-40 por cento de acetato de vinil em seu peso; reagindo o copolímero de EVA com metóxido de potássio para preparar uma mistura de alcóxido de potássio polimérico com co-produto de metil de acetato; executando a destilação na mistura de alcóxido de potássio polimérico e co- produto de metil de acetato de modo a remover o co-produto de metil de acetato; executando a polimerização de abertura de anel de óxido de etileno no alcóxido de potássio polimérico; removendo partes alíquotas durante a polimerização de abertura de anel de óxido de etileno para permitir variação sistêmica no grau de polimerização de cadeias laterais de óxido de etileno; e coletar um copolímero enxertado anfifílico à base de polietileno tendo a estrutura da fórmula (I):

em que o valor molar de m encontra-se no intervalo de 2 a 40 moles por cento; os valores molares de n estão no intervalo de 60 a 98 moles por cento; e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno.

[14] Segundo uma modalidade do processo da presente invenção, os valores molares de m encontram-se no intervalo de 10 a 40 moles por cento. Segundo outra modalidade, os valores molares de n encontram-se no intervalo de 60 a 90 moles por cento para n. Segundo outra modalidade, os valores molares de p encontram-se no intervalo de 5 a 400.

[15] Em uma ou mais modalidades, o copolímero de etileno acetato de vinil tem um índice de derretimento de 0,3 a 500 dg/min.

[16] E m uma ou mais modalidade, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada numa temperatura de reação num intervalo entre -20 e 100°C. Em uma modalidade específica, apolimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação superior a 30°C. Em mais outra modalidade, apolimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação de 60°C.

[17] Em uma ou mais modalidades, a polimerização por abertura deanel de óxido de etileno é executada sob condições alcalinas.

[18] Em uma ou mais modalidades, a polimerização por abertura deanel de óxido de etileno é realizada utilizando-se 1,3-propano sultona.

[19] E m uma ou mais modalidades, o copolímero anfifílico enxertado à base de polietileno tem um índice de dispersão compreendendo um intervalo entre 2 e 10.

[20] Mais uma modalidade da presente invenção diz respeito a um processo para preparar os copolímeros anfílicos à base de polipropileno compreendendo a obtenção de um polipropileno enxertado com anidrido maleico em que as porcentagens molares de polipropileno enxertado com anidrido maleico estejam em uma escala entre 2 e 10 moles por cento e os valores molares das unidades de propileno encontrem-se numa escala entre 98 e 90 moles por cento; a reação do polipropileno enxertado com anidrido maleico com um agente redutor para preparar um copolímero iPP- diol, em que o conteúdo do diol seja igual à porcentagem molar das unidades de anidrido maleico originalmente enxertado:

e, consequentemente, realizando a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno no copolímero iPP-diol; e o isolamento de um copolímero anfifílico iPP-g-PEO que tenha estrutura

em que R representa os grupos terminais presentes em Ziegler-Natta ou o polipropileno catalisado por metaloceno incluindo, mas não se limitando a, hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído ou o grupo do hidrocarbil substituído por vinílico; a porcentagem molar das unidades de anidrido maleico enxertado, m, esteja em um intervalo entre 2 e 10 moles por cento, a quantidade de diol após a redução do anidrido maleico, n, esteja em um intervalo de 2 a 10 mols percentuais; os valores molares das unidades de propileno estejam em um intervalo entre 98 e 90 moles por cento, e p esteja em uma escala entre 5 e 500.

[21] Conforme uma ou mais modalidades do processo da presente invenção, os valores da porcentagem molar de propileno, n, estão num intervalo entre 90 e 98 moles por cento, os valores molares de diol derivados da redução de anidrido maleico estão em um intervalo entre 10 e 2 moles por cento e os valores molares de p estão em um intervalo de 5 a 400 moles por cento.

[22] De acordo com uma ou mais modalidades do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação no intervalo entre -20 e 100°C. Em uma modalidade, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação superior a 30°C. Em outra modalidade, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação de 90°C.

[23] Conforme uma ou mais modalidades do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é executada sob condições alcalinas.

[24] Conforme uma modalidade do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada utilizando-se 1,3-propano sultona.

[25] Segundo uma modalidade da presente invenção, o copolímero anfifílico iPP-g-PEO tem um índice de dispersão no intervalo entre 2 e 8.

[26] Um outro aspecto da invenção atual diz respeito a um aditivo, compatibilizador, elastômero termoplástico ou película em rede superior respirável que compreenda o copolímero anfifílico da invenção atual.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[27] A Figura 1 mostra um esquema sintético para preparação de copolímeros enxertados à base de polietileno usando um material de poli(etileno co-acetato de vinil) para começar.

[28] A Figura 2 mostra o aumento no peso molecular conforme observado por GPC para enxerto do óxido de etileno de um copolímero de etileno co-acetato de vinil.

[29] A Figura 3a mostra varreduras de calorimetria diferencial de EVA enxertado com cadeias laterais curtas de óxido de etileno.

[30] A Figura 3b mostra varreduras de calorimetria diferencial de EVA enxertado com cadeias laterais longas de óxido de etileno.

[31] A Figura 4 mostra uma representação gráfica da AnáliseTermogravimétrica de um copolímetro enxertado.

[32] A Figura 5 mostra resultados de teste que correlacionamcomprimento de cadeia lateral com claridade quando ocorre dissolução de polímeros enxertados na água em função da temperatura.

[33] A Figura 6 mostra um esquema sintético para a preparação de polipropileno-enxerto-poli(óxido de etileno) usando um material de polipropileno enxertado com anidrido maleico para começar.

[34] A Figura 7 mostra um esquema exemplar de elaboração de oxiânion em resinas comercialmente disponíveis de EVA 360.

[35] As Figuras 8-15 mostram uma representação gráfica de gráficos de módulo de armazenamento (G') e de perda (G”) de um polietileno linear de densidade baixa de Ziegler-Natta; uma mistura de 10% de PEO-90% de polietileno linear de densidade baixa Ziegler-Natta; e uma mistura de 10% de um copolímero enxertado da invenção atual com 90% de polietileno linear de densidade baixa Ziegler-Natta.

[36] As Figuras 16-18 mostram uma representação gráfica dos dados da varredura de frequência da análise mecânico-dinâmica tan delta pela temperatura das amostras de um polietileno linear de densidade baixa de Ziegler-Natta; uma mistura de 10% do polietileno linear de densidade baixa de 10% PEO-90% Ziegler-Natta; e uma mistura de 10% de um copolímero enxertado da invenção atual com 90% de polietileno linear de densidade baixa de Ziegler-Natta.

[37] A Figura 19 mostra resultados da permeabilidade de duas amostras de película de polímero enxertado e composições de película sem enxerto.

[38] A Figura 20 mostra uma representação gráfica do tan delta de amostras de um polietileno linear de densidade baixa de Ziegler-Natta; uma mistura de 10% de um copolímero enxertado da presente invenção com 90% polietileno linear de baixa densidade de Ziegler-Natta, antes e depois da imersão.

[39] A Figura 21 mostra os ângulos do contato de várias amostras de películas com e sem enxerto.

[40] Figura 22 mostra dados de tensão-deformação para provar que as propriedades físicas materiais são mantidas após o processo de enxerto da invenção atual.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[41] Antes de descrevermos diversas modalidades exemplares da invenção, deve ser entendido que a invenção não é limitada aos detalhes da construção ou às etapas de processo estabelecidas na seguinte descrição. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou realizada de várias maneiras.

[42] Em linhas gerais, a presente invenção descreve um processo para a modificação química de poliolefinas de commodity através de uma abordagem de enxerto químico para desenvolver novos copolímeros anfifílicos tendo as estruturas gerais (I) e (II):

em que R é hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por grupo vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído, ou hidrocarbil substituído por grupo vinílico; o valor molar de m está no intervalo de 2 a 40 moles por cento; o valor molar de n estão no intervalo de 60 a 98 moles por cento; e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno;e

em que R é hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por grupo vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído, ou hidrocarbil substituído por grupo vinílico; os percentuais molares das unidades de anidrido maleico enxertadas, m, estão no intervalo de 2 a 10 moles por cento, a quantidade de diol está no intervalo de 2 a 10 moles por cento; os valores molares das unidades de propileno, n, estão no intervalo de 98 a 90 moles por cento, e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno.

[43] Utilizando a funcionalidade do acetato de vinil ao longo da estrutura do polietileno (PE) ou a funcionalidade do anidrido maleico ao longo da estrutura do polipropileno de uma resina de commodity para criar um grupo lateral de enxerto, uma gama muito ampla de químicas funcionais poderia finalmente ser incorporada. As aplicações potenciais destes sistemas poliméricos funcionalizados são, igualmente, tão amplas quanto discutidas detalhadamente abaixo.

[44] Uma ou mais modalidades da presente invenção descreve um processo para produzir copolímeros anfifílicos de enxerto através do enxerto de cadeias laterais tanto de poli(óxido de etileno) quanto de poliláctideos em uma plataforma de etileno acetato de vinil (EVA) ou em uma plataforma de polipropileno isotáctico enxertado de anidrido maleico usando química de polimerização por abertura de anel de oxoânion. A tabela 1 mostra uma amostra exemplar das plataformas de etileno acetato de vinil (EVA) que podem ser usadas na invenção atual e o polietileno linear de densidade baixa de Ziegler-Natta usado como comparativo e usado como componente de mistura para amostras nesta patente. A tabela 2 mostra uma amostra exemplar de copolímeros de poli(óxido de etileno)- enxerto-álcool polivinílico (PVOH-g-PEO). As tabelas 1 e 2 não são uma lista completa das plataformas de EVA e de copolímeros PVOH-g-PEO que podem ser usados na invenção atual, e sim uma lista de exemplos das plataformas de EVA e de copolímeros PVOH-g-PEO que podem ser usados na invenção atual. Amostras comercialmente disponíveis de poli(óxido de etileno) (PEO) de 5.000 e 200.000 g/mol foram usadas, aqui descritas como PEO 5kDa e PEO 200 kDA, também foram usados respectivamente como componentes de mistura para amostras nesta patente.

[45] No que diz respeito a nomenclatura dos copolímeros enxertadosaqui descritos, por exemplo, PVOH360-g-PEO7, a nomenclatura para descrever os copolímeros de enxerto preparados é PVOH-###-PEO*, onde ### corresponde ao polímero de etileno acetato de vinil do princípio, isto é. 360 refere-se a EVA 360. O número inteiro * é o coeficiente de unidades de enxerto de óxido de etileno, valor p da Figura 1, dividido pelo número médio de unidades de etileno na estrutura do polímero, valor n da Figura 1 .

Materiais À Base De Polietileno

[46] EVAs são polímeros à base de olefinas de commodity usados extensamente em dispositivos médicos e prontamente comercialmente disponíveis em uma ampla gama de porcentagens de acetato de vinil e pesos moleculares. Os copolímeros de etileno acetato de vinil (EVA) possuem porcentagens de peso de acetato de vinil que variam geralmente entre 10 a 40%. Os copolímeros de EVA se aproximam de materiais elastoméricos em suavidade e flexibilidade, contudo, podem ser processados como outros termoplásticos. Os copolímeros de etileno acetato de vinil (EVA) têm claridade e lustro bons, propriedades de barreira, resistência em baixas temperaturas, resistência a rachaduras de tensão, adesivo termoplástico, propriedades de impermeabilidade à água e resistência à radiação UV.

[47] Em uma ou mais modalidades, o processo da presente invenção utiliza etileno acetato de vinil (EVA) produzido comercialmente como material para começar. Estes são polímeros olefínicos compostos de uma estrutura de polietileno com grupos de acetato de vinil ao longo da estrutura. Através da modificação do grupo de acetato de vinil (VA), produz- se um sistema à base de polietileno com grupos laterais ao longo da estrutura da funcionalidade química ajustada. Utilizando a cadeia lateral de acetato de vinil existente de um copolímero de etileno acetato de vinil produzido comercialmente, os pontos de modificação são fixos durante o processo de síntese do EVA e a estrutura do polietileno não é alterada durante o processo de modificação química. O EVA de matéria-prima para a invenção atual é preparado preferivelmente por copolimerização de alta pressão de radical livre do etileno e do acetato de vinil, com os grupos terminais do material de partida e o resultante copolímero enxertado sendo determinados pelo iniciador radical empregado e pelas condições de reações sob as quais foi realizada a copolimerização. Um polímero comercialmente disponível apropriado pode ser escolhido como ponto de partida já que o grupo funcional necessário, um grupo hidroxilo, já foi incorporado à estrutura do poliolefino por consequência da química de polimerização. Vários polímeros hidrolisados EVAc comercialmente disponíveis, álcoois de etileno vinílico, e fontes de EVAc podem ser usados como substratos/materiais de partida apropriados para a preparação dos copolímeros enxertados da presente invenção, incluindo mas se limitando a, isto é. resinas Elvax® (DuPont™), Elevate® (Westlake Chemical™), e Ultrathene® (Lyondell Basell™). Porque o processo da presente invenção mantém a estrutura do PE do material de partida, os grupos-terminais do resultante copolímero de enxerto será determinado pelo material de partida de EVA de matéria-prima. Bem como outras propriedades materiais, por exemplo, o comprimento das unidades de etileno presentes no copolímero de EVA não é mudado durante o enxerto da polimerização e consequentemente o ponto de derretimento da estrutura será alterado somente ligeiramente. O número de locais de modificação dependeria da porcentagem de acetato de vinil incorporado ao longo da estrutura de polietileno do material de partida. Através da modificação das cadeias laterais de VA, o processo da presente invenção pode ser usado para produzir um copolímero de polietileno (PE) com funcionalidade altamente ajustável. Ao contrário de outros processos de modificação conhecidas nesta área, o processo da presente invenção mantém a estrutura do PE e não impacta de forma prejudicial a dispersão do PE, tampouco resultando em reações colaterais ou secundárias indesejáveis. A manutenção de um índice estreito de dispersão (PDI) é uma indicação de que ligação cruzada e/ou cisão de cadeia não ocorreram. A invenção atual mantém uma estreita distribuição de peso molecular para o braço lateral enxertado. O índice desejado de dispersão dos copolímeros enxertados resultantes encontra-se preferivelmente no intervalo de 1,05 a 1,25.

[48] E m uma modalidade da presente invenção, copolímeros de enxerto à base de polietileno serão preparados a partir de um material de partida de poli(etileno-co-acetato de vinil), conforme representado na Figura 1. A polimerização de abertura de anel controlada é usada para enxertar cadeias laterais do polímero de óxido de etileno na estrutura do polietileno para preparar copolímeros de polietileno enxertado de poli(óxido de etileno) (pE-g-PEO) com grupos laterais funcionalizados. A incorporação de cadeias laterais de poli(óxido de etileno) (PEO) hidrofílico à estrutura do polietileno resultará em um copolímero com as características anfifílicas desejadas. A densidade de enxerto das cadeias laterais de PEO pode variar segundo a escolha da composição do copolímero de EVA de matéria-prima. Composições de EVA com índice mais elevado de acetato do vinil darão frequência mais elevada de enxerto ao longo da estrutura, e como consequência haverá menos unidades de etileno entre ramos, o que permite um meio de controlar características de derretimento na estrutura. A proporção de conteúdo hidrofóbico para conteúdo hidrofílico em copolímeros de enxerto pode ser ajustada independentemente pela duração da polimerização de óxido de etileno. Em uma ou mais modalidades, copolímeros de etileno e acetato de vinil com índices de acetato de vinil variando entre 9 a 40% índices de derretimento entre 0,3 a 500 dg/min podem ser usados como materiais de plataforma. Um material de partida exemplar pode ter a seguinte estrutura:

[49] Conforme representado na Figura 1, os copolímeros da presente invenção são preparados em uma sequência sintética de duas etapas. Primeiramente, uma reação de hidrólise é executada na plataforma de EVA por meio da qual as unidades de acetato são removidas para produzir os copolímeros de etileno vinil álcool (EVOH) e um co-produto de acetato de metila. Em uma modalidade da presente invenção, as unidades de acetato serão removidas por reação com metóxido de potássio e o co-produto de acetato de metila será removido por destilação. O alcóxido de potássio polimérico resultante é então utilizado para iniciar a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno (ROP). Na segunda etapa do processo, a polimerização por oxoânion é realizada nos copolímeros de etileno e acetato de vinil para produzir uma ampla gama de novos copolímeros de enxerto à base de polietileno.

[50] O índice de unidades de hidroxila e comprimento de seqüência das unidades de etileno ao longo da estrutura do material de partida é variável. Este comprimento da sequência das unidades de etileno ao longo da estrutura dita tanto o ponto de derretimento correspondente docopolímero como a força eventual do produto final. A etapa dapolimerização por oxoânion da invenção atual permite enxerto bem controlado da abordagem para a geração de copolímeros de enxerto. A natureza química dos enxertos pode ser variada de modo a incluir grupos laterais incluindo, mas não limitados a, poli(óxido do etileno), poliláticos, poliglicólicos, policaprolactona ou copolímeros de poliéster. Os braços laterais enxertados podem ser tanto cristalinos como amorfos, hidrofílicos como hidrofóbicos, robustos ou suscetíveis a hidrolise.

[51] As condições de reação serão tais que o ROP procederá de maneira viva. Os resultantes copolímeros de enxerto terão estreita dispersão de comprimentos de enxerto de cadeias laterais e uma proporção de massa molecular ponderal média para massa molecular numérica média entre 1,05 a 1,25. Dois esquemas gerais de reação podem ser considerados para que se promova a polimerização de abertura de anel de oxiânion. Um esquema geral de reação para promover a polimerização por abertura de anel de oxiânion é o uso de sais alcóxidos produzidos a partir da deprotonoção de copolímeros de EVOH com potássio, rubídio ou césio como contra íons. Um segundo esquema geral de reação para promover a polimerização por abertura de anel de oxiânion é o uso de organocatálise diretamente dos copolímeros de EVOH. Monômeros para a polimerização de enxerto podem sem selecionados de uma gama de monômeros cíclicos conhecidos por se submeteres a polimerização por abertura de anel de oxiânion, incluindo, mas não se limitando a, óxido de etileno, oxetano e ésteres cíclicos incluindo lactídeos e lactonas.

[52] A seleção de condições de reação para executar polimerização por abertura de anel de oxiânion inclui o uso de solventes anidros e temperatura de reação no intervalo de -20 a 100°C. Uma temperatura de reação mais elevada que 30° C é preferida para produzir taxas mais elevadas de reação. Pressões de reação variarão de acordo com as composições da reação. Uma pressão de reação igual a, ou ligeiramente maior que a pressão atmosférica é preferencial. Dispersão estreita de comprimentos de cadeias laterais de enxerto é preferencial. A remoção de alíquotas durante o ROP permitirá variação sistemática no grau de polimerização das cadeias laterais de óxido de etileno. O peso molecular e a densidade do enxerto de cadeia lateral dos copolímeros de polietileno- enxerto-poli(óxido de etileno) (PE-g-PEO) resultantes serão uma função do copolímero de EVA de matéria-prima, e o nível de polimerização será uma função direta da extensão temporal em que se realiza o ROP. Consequentemente, o processo da presente invenção permite um nível excelente de controle dos valores de n, m e p. A seleção da gama de valores molares de n, m e p pode abarcar o intervalo de 2 a 40 moles por cento para o m, 60 a 98 moles por cento para n, e 5 a 500 unidades de óxido de etileno para p. Os intervalos preferenciais abrangerão aqueles valores de n, m e p que estejam presentem em copolímeros de EVAc prontamente disponíveis. Deste modo, o processo da invenção atual permite uma ampla gama de controle das composições copoliméricas resultantes.

[53] Os solventes para executar polimerização por abertura de anel de oxiânion controlada da presente invenção podem ser selecionados de uma vasta gama de solventes apróticos polares ou de uma mistura de tais solventes incluindo, mas não se limitando a, tetraidrofurano, diglima, tolueno ou misturas com estes.

[54] A análise composicional dos copolímeros de enxerto resultantes da presente invenção pode ser determinada usando espectroscopia NMR de 1H e 13C, assim como análise de peso molecular usando cromatografia de permeação em gel.

[55] Conforme representado na Figura 2 e na Tabela 3, o ganho de peso molecular é observado por GPC para o enxerto de óxido de etileno de um copolímero de acetato de co-vinil etileno. O ganho em peso molecular dos copolímeros de enxerto é evidente devido aos tempos de eluição anteriores observados por cromatografia de permeação em gel (GPC). Dados representativos são exibidos na Figura 2 e na Tabela 3 para o enxerto de óxido de etileno do copolímero de etileno e álcool vinílico aleatório que se derivou por hidrolise dos copolímeros de etileno vinil acetato aleatórios correspondentes. Os dados de peso molecular apresentados na Tabela 3 mostram que o PDI (índice de polidispersão ou índice de dispersão) mantém-se para o enxerto de óxido de etileno de um copolímero de acetato de co-vinil etileno, indicando uma degradação da estrutura do polímero ou não ocorre ligação cruzada durante o processo de reação ao enxerto.

[56] Dados Tabulados de Peso Molecular são fornecidos abaixo na Tabela 3.

[57] Conforme vai aumentando o grau de polimerização das cadeias laterais de óxido de etileno, as cadeias laterais de poli(óxido de etileno) ultrapassam o peso molecular crítico necessário para se tornarem semi- cristalinos, e portanto as cadeias laterais se cristalizarão. Utilizando a funcionalidade VA ao longo da estrutura PE para criar um grupo lateral de enxerto, uma ampla gama larga de químicas funcionais poderia ser afinal incorporada pelo processo presente invenção. A aplicação potencial desses sistemas poliméricos funcionalizados seria igualmente vasta.

[58] A análise térmica por calorimetria de varredura diferencial (DSC) pode ser utilizada para determinar temperaturas de transição vítrea e pontos de derretimento dos copolímeros de enxerto semi-cristalinos resultantes. A análise térmica por DSC pode ser utilizado para confirmar o duplo caráter semi-cristalino dos copolímeros resultantes, e a análise termogravimétrica (TGA) pode ser executada para fornecer uma indicação do limite superior da estabilidade de temperatura dos copolímeros resultantes.

[59] Conforme representado nas figuras 3a e 3b, varreduras de DSC destacam a habilidade do processo de enxerto da presente invenção de criar uma cadeia lateral amorfa ou semi-cristalina pela modificação do peso molecular da corrente lateral. A Figura 3a mostra EVA enxertado com curtas cadeias laterais de óxido de etileno. A Figura 3b mostra EVA enxertado com longas cadeias laterais de óxido de etileno

[60] Conforme representado na Figura 4 e na Tabela 4, a análise termogravimétrica de um copolímero enxertado (PVOH 660 g-PEO14) a uma amostra de PEO-900kDa mostra que a estabilidade do copolímero de enxerto é comparável com homopolímero comercial de PEO com peso molecular super elevado.

[61] Para mostrar adesão controlada das películas enxertadas com PE, amostras de pE-g-PEO, PEO puro e HDPE foram derretidas e imprensadas até se tornaram películas finas. Películas finas de pE-g-PEO e de PEO puro foram derretidas e imprensadas em película HDPE à temperatura de 150°C. Mostrou-se que o pE-g-PEO pode adesivar-se bem ao HDPE, mas PEO puro não adere ao HDPE de forma alguma.

[62] Conforme representado na Figura 5, a frequência do PEO ao longo da estrutura de PVOH e ao comprimento da cadeia lateral pode governar quando o polímero se dissolve. A Figura 5 mostra resultados de testes que correlacionam comprimento de cadeia lateral com claridade quando ocorre dissolução de polímeros enxertados. Conforme representado na Figura 5, nos exemplos por meio dos quais os copolímeros têm a mesma estrutura de PVOH, os polímeros com escova mais longa têm o ponto de cristalização e de turvação mais baixo. Conforme representado na Figura 5, nos exemplos por meio dos quais os copolímeros têm um comprimento similar de escova, os copolímeros com densidade mais elevada da escova têm o ponto claro e o nebuloso mais baixo. Portanto, conforme representado na Figura 5, o ponto de miscibilidade na água pode ser controlado mediante ajustes dos comprimentos de cadeias laterais e seleção das resinas de base com relação à frequência das cadeias laterais.

[63] A Tabela 5 mostra um resumo da calorimetria de varredura diferencial de vários copolímeros enxertados.

aΔH 100% de cristalinidade = 205 J/gJ. Polim. Sci., Parte B: Polim. Phys., 2006, 44, 3042-3052.

[64] Conforme representado na Tabela 5, os valores de Tm, Tc e Cristalinidade aumentam à medida que aumenta o número de unidades repetidas na escova aumenta. O grau de polimerização de PEO pode ser estabelecido pelo Tm de PEO.

Poli(ácido láctico) (PLA)

[65] Em outra modalidade da presente invenção, as correntes laterais enxertadas podem compreender poli(ácido láctico) (PLA) que produz um copolímero resultante com caráter semicristalino duplo. Poli(ácido láctico) é um polímero bio-compatível que se deriva de um recurso renovável. A respirabilidade seria alcançada por hidrolise seletiva das correntes laterais dos polilactídeos para gerar as membranas porosas.

[66] Em uma modalidade da presente invenção, usa-se EVOH como plataforma de partida para a preparação dos novos copolímeros polilactídeo-enxerto-polietileno (PE-g-PLA). A densidade de enxerto das cadeias laterais de PLA pode variar pela escolha da composição do copolímero de EVOH de matéria-prima, e a proporção de conteúdo hidrofóbico para hidrolisável pode ser ajustada independentemente pela extensão da polimerização do lactídeo. O lactídeo é derivado de recursos renováveis e o PLA é um polímero bio-compatível, deste modo fornecendo benefícios ambientais maiores que em casos de polietilenos convencionais derivados do petróleo. Hidrólise parcial ou completa das cadeias laterais enxertadas de PLA gera porosidade em copolímeros PE-g-PLA, conduzindo à respirabilidade das membranas destas composições com a vantagem adicional de que o porógeno extraído é simplesmente ácido láctico.

Materiais à base de Polipropileno

[67] Em outra modalidade da presente invenção, pode-se usar polipropileno como o substrato de plataforma de poliolefina. Conforme representado na Figura 6, o substrato básico será polipropileno enxertado com anidrido maleico. O polipropileno enxertado com anidrido maleico é um material de commodity disponível em uma gama de composições.

[68] A seleção do polipropileno enxertado com anidrido maleico preferencial terá porcentagens molares de unidades de anidrido maleico enxertado, m, e consequentemente a quantidade de diol após a redução do anidrido maleico, no intervalo de 2 e 10 moles por cento; e valores molares de unidades de propileno, n, no intervalo de 90 a 98 moles por cento. Os intervalos preferenciais abrangerão os valores de anidrido maleico enxertado que estiverem presentes em polipropileno enxertado de anidrido maleico prontamente disponível comercialmente.

[69] Ainda outra modalidade da presente invenção pertence a um processo para preparar os copolímeros anfifílicos à base de polipropileno compreendendo a obtenção de um polipropileno enxertado com anidrido maleico em que as porcentagens molares de unidades de anidrido maleico enxertado, m, está em uma escala entre 2 e 10 mols percentuais; o valor molar das unidades de propileno, n, está em uma escala entre 90 e 98 mols percentuais; a reação do polipropileno enxertado com anidrido maleico com um agente redutor para preparar um copolímero iPP-diol, em que o conteúdo do diol seja igual à porcentagem molar das unidades de anidrido maleico originalmente enxertado;

a realização da polimerização por abertura de anel de óxido de etileno no copolímero iPP-diol; e o isolamento de um copolímero anfifílico iPP-g-PEO que tenha a estrutura

em que R representa os grupos terminais presentes em Ziegler-Natta ou o polipropileno catalizado por metaloceno incluindo, mas não se limitando a, hidrogênio, alquil, alquil substituído, alquil substituído por vinílico, hidrocarbil, hidrocarbil substituído ou o grupo do hidrocarbil substituído por vinílico; a porcentagem molar das unidades de anidrido maleico enxertado, m, está em uma escala entre 2 e 10 mols percentuais, e consequentemente a quantidade de diol após a redução do anidrido maleico está em uma escala entre 2 e 10 mols percentuais; os valores molares das unidades de propileno, n, está em uma escala entre 90 e 98 mols percentuais, e p está em uma escala entre 5 e 500.

[70] De acordo com um ou mais modalidades do processo da presente invenção, os valores da porcentagem molar do propileno, n, está em uma escala entre 90 e 98 mols percentuais, os valores molares do diol derivado da redução de anidrido maleico está em uma escala entre 10 e 2 mols percentuais e os valores de p está em uma escala entre 5 e 400 mols percentuais.

[71] De acordo com uma ou mais modalidades do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação na escala entre -20 e 100°C. Em uma modalidade, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação superior a 30°C. Em outra modalidade, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada em uma temperatura de reação de 90°C.

[72] De acordo com uma ou mais modalidades do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é executada sob condições alcalinas.

[73] De acordo com uma modalidade do processo da presente invenção, a polimerização por abertura de anel de óxido de etileno é realizada utilizando-se 1,3 propano sultona.

[74] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o copolímero anfifílico iPP-g-PEO tem um índice de dispersão em uma escala entre 2 e 8.

[75] A polimerização por abertura de anel de oxoânion de óxido de etileno renderá novas composições de iPP-g-PEO. A densidade de enxerto das cadeias laterais de PEO podem variar com a escolha da composição do copolímero iPP-diol de partida. A relação de conteúdo hidrofóbico por conteúdo hidrofílico pode ser ajustada de maneira independente pela extensão da polimerização de óxido de etileno. O processo da presente invenção oferece uma ampla escala de controle sobre composições de amostra. O peso molecular e a densidade de enxerto da cadeia lateral serão uma função do polipropileno enxertado com anidrido maleico de partida, e o controle sobre o comprimento da cadeia de ligação será uma função direta da quantidade de tempo em que o ROP do óxido de etileno é realizado. Películas e membranas respiráveis podem ser preparados a partir de copolímeros PP-g-PEO, assim como misturas relacionadas, através da moldagem por compressão ou pelo posicionamento da película. Membranas respiráveis podem ser preparadas a partir de copolímeros PP- g-PEO.

[76] Os copolímeros PP-g-PEO também podem ser utilizados como compatibilizadores entre dois sistemas poliméricos incompatíveis, com um componente sendo à base de PP, ou tendo uma afinidade com PP, e outro tendo uma afinidade com PEO, potencializando a dispersão da fase secundária e a interação entre duas fases, resultando em um desempenho físico potencializado e oferecendo também uma consistência de produto melhorada. Os copolímeros PP-g-PEO da presente invenção podem também ser utilizados como um agente de resistência para aumentar os atributos do desempenho físico do polipropileno, incluindo impacto, rasgo e resistência à perfuração.

[77] Outros aditivos, da mesma forma, poderiam ser conduzidos até a interface entre o propileno e a fase secundária, como o grafeno esfoliado ou plaquetas de argila para propriedades de barreira de oxigênio potencializado. Os removedores de oxigênio podem da mesma forma, ser incorporados. Devido ao alto nível de dispersão e à tendência do aditivo de se mover para interface de mistura, níveis menores de aditivos precisariam ser incorporados para um desempenho e uma eficiência de potencialização de nível mais elevado.

[78] Os métodos de fabricação para produzir artigos de copolímeros à base de EVA, modificados por enxerto, copolímeros PE-g-PLA ou copolímeros PP-g-PEO incluem, mas não se limitam a, películas de uma camada ou de camadas múltiplas que são sopradas, posicionadas, expelidas ou cobertas por extrusão. Os produtos finais podem ser feitos através de moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro, incluindo a fabricação de fibras.

[79] Os aditivos que podem ser adicionados aos copolímeros à base de EVA modificados por enxerto, aos copolímeros PE-g-PLA ou aos copolímeros PP-g-PEO, uma película de mistura ou de múltiplas camadas compreendendo os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto, incluem, mas não se limitam a, partículas orgânicas e inorgânicas como talco, argila, madeira, fibras de carbono, óleos e outros conteúdos, incluindo outros materiais poliméricos, agentes reforçadores, estabilizadores, pigmentos e auxiliares de processamento.

Exemplo 1: Plataforma de EVA

[80] Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o processo da presente invenção é utilizado para realizar o enxerto de cadeia lateral de polímeros via elaboração de oxoânions em um modelo EVA 360 utilizando uma polimerização por abertura de anel controlada de óxido de etileno para produzir polietileno-enxerto-poli(óxido de polietileno) (PE-g- PEO) copolímeros sob condições alcalinas foram realizados seguidos de uma elaboração posterior do EVOH gerado no local pela reação com 1,3 propano sultona. O processo da invenção atual também confere a capacidade de costurar ao longo do comprimento da cadeia lateral para permitir uma maior potencialização da propriedade de modificação, particularmente para a otimização da respirabilidade, cadeias de amarração como potencializador de força e de mistura ou a compatibilidade de compostos. A densidade de enxerto das cadeias laterais de PEO pode ser variada pela escolha da composição do copolímero EVA de partida, e a relação do conteúdo hidrofóbico e do conteúdo hidrofílico podem ser ajustadas de maneira independente pela extensão da polimerização do óxido de etileno. Os copolímeros de enxerto anfifílicos da presente invenção podem ser utilizados em várias aplicações, incluindo, mas não limitado a, elastômeros termoplásticos, películas, fibras, tecidos, géis, materiais respiráveis de empacotamento, aditivos para sistemas biodegradáveis, sufactante, aditivos antiestáticos, compatibilizadores de polímeros, catalisadores de transferência de fase, eletrólitos sólidos poliméricos ou incorporação nos materiais listados acima.

[81] Como mostrado na Figura 7, 1 equivalente de EVA 360 foidissolvido em tolueno a 90°C e uma reação de hidrólise foi realizada em EVA 360 utilizando-se 2,5 equivalentes de metóxido de potássio em 5 equivalentes de solvente Diglyme a 50°C por um período de um dia. O alcóxido de potássio polimérico resultante é então utilizado para iniciar a polimerização por abertura de anel do óxido de etileno (ROP). Na segunda etapa do processo, a polimerização do oxoânion é realizada nos copolímeros de etileno e acetato de vinil para produzir uma ampla gama de novos copolímeros-enxerto à base de polietileno.

Aplicações

[82] O polietileno(PE) é um dos materiais poliméricos mais utilizados em âmbito mundial. O polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) em particular é utilizado para uma ampla gama de aplicações, incluindo como película para empacotamento de produtos e aparelhos médicos. Estes são os materiais poliméricos que foram utilizados na indústria de aparelhos médicos durante décadas e têm baixo custo e são recicláveis. A capacidade da presente invenção de incorporar um grupo funcional enxertado ao longo da estrutura de um PE convencional permitiria uma maior potencialização de desempenho e aplicações de materiais à base de PE. Já que a estrutura fundamental da resina polimérica resultante seria ainda PE, a resina quimicamente modificada resultante poderia ainda ser prontamente reciclável.

[83] Embora os métodos de obtenção de respirabilidade ou de porosidade de películas de empacotamento possam ser encontrados na técnica já conhecida, nenhum dos métodos oferece o equilíbrio dos atributos físicos requeridos, barreira microbiana, escalabilidade comercial e preço com o da película de tampa respirável de resina de commodity conforme descrita na presente invenção.

[84] Em um outro aspecto da presente invenção, o copolímero de enxerto anfifílico é incorporado em uma mistura de resinas de commodity para criar uma película de tampa respirável para empacotamento primário de aparelhos médicos que é capaz de resistir à esterilização de óxido de etileno. A película poderia oferecer os atributos físicos de uma película polimérica com a respirabilidade do papel, ao mesmo tempo em que manteria as propriedades de barreira microbiana. As películas respiráveis dirigem-se às questões de altitude experimentadas com embalagens primárias não respiráveis, o que pode resultar em vedantes abertos devido a questões de diferenciação de pressão. Assim, as películas respiráveis podem ser utilizadas em transportes aéreos e em áreas geográficas com níveis de altitude mais elevados. Películas e membranas respiráveis podem ser preparadas a partir de copolímeros PVOH-g-PEO, assim como misturas relacionadas, através da moldagem por compressão ou pelo posicionamento da película.

[85] Os copolímeros PVOH-g-PEO também poderiam ser utilizados como compatibilizadores entre dois sistemas poliméricos incompatíveis com um componente sendo à base de PE, ou tendo uma afinidade com PE, e o outro tendo uma afinidade com PEO, potencializando a dispersão da fase secundária e a interação entre as duas fases resultando em um desempenho físico potencializado e oferecendo também uma consistência de produto melhorada. Outros aditivos poderiam ser do mesmo modo conduzidos à interface entre o polietileno e a fase secundária.

[86] Duas (2) novas películas de polímero enxertado foram preparadas e testadas para determinar se as películas enxertadas com PE poderiam obter os requerimentos de permeabilidade e barreira microbiana para possibilitar a aplicação potencial como uma tampa respirável para o empacotamento primário de aparelhos médicos.

[87] As duas (2) novas películas de polímero enxertado com PE foram compostas de um PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta tendo uma densidade de 0,92 g/cm3 (medidos utilizando-se ASTM D792) e um índice de derretimento de 1g/10 minutos (medido utilizando-se ASTM D1238) como segue:Película A: PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta (84%),PVOH760-g-PEO7 (6%), PEO (10%); ePelícula B: PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta (70%),PVOH660-g-PEO14 (5%), PEO (25%).

[88] As duas (2) películas de polímero enxertado com PE foram testadas contra uma película não enxertada (Película C composta por PE de baixa densidade linear Ziegler-Natta (55%) e PEO (45%).

[89] As películas foram preparadas via mistura por fusão e foram realizadas em um misturador de rosca gêmea (por exemplo, Brabender modelo R.E.E. 6). A mistura foi alimentada em um rotor com velocidade de 20 RPM a 160 °C. A película foi preparada utilizando-se uma sequência de alimentação em que o PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta foi alimentado primeiramente no misturador e por fim no PEO comercial. A velocidade do rotor foi aumentada para 60 rpm na ocasião do derretimento de todos os materiais de alimentação. A temperatura foi mantida a 160 °C por 10 minutos. Na ocasião da conclusão do grupo que mistura, as misturas foram extinguidas rapidamente em nitrogênio líquido para congelar a morfologia. Para preparar as películas, as misturas foram colocadas entre folhas de películas de Kapton e então colocadas entre molduras de metal aquecido de uma prensa de compressão (Carver, Inc). A densidade das películas foi controlada com 0,1mm de lâmina de aço a 150 °C e 15000 PSI for 2 minutes. As películas foram extintas em nitrogênio líquido assim que retiradas das placas quentes. As películas porosas foram obtidas a partir das misturas pressionadas, seguidas pela extração de PEO com água em temperatura ambiente por 12 horas.

[90] A partir de uma verificação visual, as películas de polímero enxertado com PE estavam mais transparentes e homogêneas em comparação com a película não-enxertada (Película C composto de PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta (55%) e PEO (45%). A película não- enxertada (Película C composta de PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta (55%) e PEO (45%) tem fases distintas, vácuos e não é transparente, o que é um forte indicador visual de incompatibilidade e não- homogeneidade na película não-enxertada. A verificação visual das películas enxertadas evidencia que a adição de PVOH-g-PEO é um compatibilizador para baixa densidade linear de Ziegler-Natta.

[91] As figuras 8-15 mostram gráficos de módulo. A varredura de temperatura mostra que a amostra de mistura de PVOH-g-PEO 10% / Z-N LLDPE 90% tem um módulo mais consistente de G' (armazenamento) e de G” (perda) sobre a escala de temperatura de pelo menos (- 50°C a 70°C) sobre uma escala de frequência ampla de pelo menos 0.1 hertz a 100 hertz. Com módulo equivalente ou maior sobre pelo menos a escala de temperatura apresentada. Estes dados de G' e G” mostram também que a amostra da mistura de PVOH-g-PEO 10% / Z-N LLDPE 90% tem menos características de suavização em temperaturas elevadas, > 40°C. Note-se que há uma perda (G”) de módulo ligeiramente menor para a amostra de mistura de PVOH-g-PEO 10% / Z-N LLDPE 90% especificamente a -10°C em comparação à amostra pura de Z-N LLDPE. Isso não é feito para ser impactante em comparação à tendência geral da mesma amostra de mistura como uma função de temperatura e de frequência.

[92] As figuras 16-18 mostram uma representação gráfica do tan delta das amostras de um polietileno de baixa densidade linear de Ziegler- Natta; uma mistura de 10% de polietileno linear de baixa densidade de Ziegler-Natta PEO-90%; e uma mistura de 10% de um copolímero enxertado da presente invenção com 90% de polietileno de baixa densidade linear de Ziegler-Natta. A curva de tan delta a 10, 30 e 50°C, para a amostra de mistura de PVOH-g-PEO 10% / Z-N LLDPE 90% mostra o tan delta mais baixo, especialmente nas frequências mais baixas <10Hz. Isso mostra que esse material terá melhorado a forma e a estabilidade dimensional sobre a escala de temperatura para aplicações comerciais, como aparelhos médicos, que poderiam ter sido esterilizados por EtO e/ou armazenados em ambientes sem controle e utilizados em climas tropicais. O dado de baixa frequência, 0,1Hz, é sugestivo de que este material terá melhorado o deslizamento e resistência ajustada de compressão sobre a escala de temperatura às quais os produtos comerciais poderiam ser expostos. Isso é uma propriedade vantajosa para manter o desempenho funcional de produtos que compreendem pelo menos um componente compreendido do polímero de PVOH-g-PEO sobre a vida útil do produto especialmente se sob tensão de molde ou de conjunto.

[93] Conforme mostrado na figura 19, películas de polímero de PE enxertado podem ser controladas para serem permeáveis para possibilitar a respirabilidade e ao mesmo tempo terem um percentual de penetração menor do que 0,1%, oferecendo assim uma barreira microbiana comparada à película não enxertada do PE (55%) de baixa densidade linear de Ziegler- Natta e o PEO (45%), que não é uma barreira microbiana e é totalmente permeável. Uma película foi composta de PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta tendo uma densidade de 0,92 g/cm3 e um índice de derretimento de 1g/10 minutos, enquanto uma barreira microbiana não seria permeável e realmente não permitiria a penetração de ar conforme definido no padrão do ISO 11607.

[94] A polimerização por abertura de anel de oxoânion de óxido de etileno renderá novas composições de iPE-g-PEO. A densidade de enxerto das cadeias laterais de PEO podem variar pela escolha da composição do copolímero iPE-diol de partida. A relação de conteúdo hidrofóbico por conteúdo hidrofílico pode ser ajustada de maneira independente pela extensão da polimerização de óxido de etileno. O processo da presente invenção oferece uma ampla escala de controle sobre composições de amostra. O peso molecular e a densidade de enxerto de cadeia lateral serão uma função do polipropileno enxertado de partida, e o controle sobre o comprimento da cadeia de ligação será uma função direta da quantidade de tempo em que o ROP do óxido de etileno é realizado. Películas e membranas respiráveis podem ser preparadas a partir de copolímeros PP- g-PEO, assim como misturas relacionadas, através da moldagem por compressão ou pelo posicionamento da película. Membranas respiráveis podem ser preparadas a partir de copolímeros PE-g-PEO.

[95] Os copolímeros PE-g-PEO também poderiam ser utilizados como compatibilizadores entre dois sistemas poliméricos incompatíveis com um componente sendo à base de PE, ou tendo uma afinidade com PE, e o outro tendo uma afinidade com PEO, potencializando a dispersão da fase secundária e a interação entre as duas fases resultando em um desempenho físico potencializado e oferecendo também uma consistência de produto melhorada. Os copolímeros PE-g-PEO da presente invenção podem também ser utilizados como um agente de resistência para aumentar os atributos do desempenho físico do polietileno, incluindo impacto, rasgo e resistência à perfuração.

[96] Outros aditivos, da mesma forma, poderiam ser conduzidos até a interface entre polietileno e a fase secundária, como o grafeno esfoliado ou plaquetas de argila para propriedades de barreira de oxigênio potencializado. Os removedores de oxigênio podem, da mesma forma, ser incorporados. Devido ao alto nível de dispersão e à tendência do aditivo de se mover para interface de mistura, níveis menores de aditivos precisariam ser incorporados para um desempenho e uma eficiência de potencialização de nível mais elevado.

[97] As películas de tampa que compreendem a presente invenção poderiam oferecer uma redução de custos em aplicações especializadas em que produtos disponibilizados comercialmente, como Tyvek, são requeridos. Adicionalmente, o papel é altamente sujeito à degradação de propriedade sobre o tempo e sob condições ambientais desfavoráveis, especialmente quando exposto à esterilização por E-Beam e Cobalto. Essas películas respiráveis forneceriam uma alternativa de empacotamento estruturalmente estável a longo prazo maior. Essa película poderia ser usada para toda a aplicação que requerer respirabilidade controlada, como aplicações de empacotamento de alimentos frescos.

[98] Os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto da presente invenção também poderiam ser utilizados como um material de empacotamento de embalagem de fluxo respirável. O custo e o desempenho das embalagens de fluxo com recursos respiráveis disponíveis no momento, como uma tira de papel, é alto, difícil de ser mantido e de esterilização lenta. A película respirável da presente invenção oferece um material de empacotamento rentável ao melhorar as propriedades mecânicas e antecipar uma taxa mais elevada de permeação do óxido de etileno, resultando em uma maior taxa de rendimento de esterilização.

[99] Uma película de tampa que incorpora o copolímero de enxerto anfifílico da presente invenção terá propriedades vedantes e estruturais comparáveis às das estruturas das películas de empacotamento já existentes, ao mesmo tempo em que manterá propriedades físicas e de processamento robustas para atender a um amplo espectro de linhas de empacotamento e produtos para serem usados em diferentes condições ambientais, incluindo áreas com umidade e temperaturas elevadas.

[100] Em um outro aspecto da presente invenção, um elastômero termoplástico melhorado (TPE) é fornecido incorporando os copolímeros anfifílicos da presente invenção. Os elastômeros termoplásticos da presente invenção podem ser utilizados para aplicações moldadas por injeção, como componentes de aparelhos médicos, incluindo tampões de seringa, membranas de coleta de sangue e aparelhos de transferência por sistema fechado e câmaras de gotejamento IV. O elastômero termoplástico da presente invenção pode também ser utilizado para aplicações de extrusão, como a tubulação IV, tubulação ajustada por extensão do cateter e tubulação do cateter. Adicionalmente, para aplicações do tampão, existe um desejo de passar das borrachas termoestáveis convencionais para elastômeros termoplásticos moldáveis por injeção, que também podem ser reprocessados, resultando em eficiências no processamento, menores desperdícios e redução de gastos em potencial.

[101] Para os tampões de seringa, TPE's foram avaliados como um substituto para as borrachas termoestáveis convencionais. Devido às características de derretimento e de cristalização dos TPEs, eles podem ser moldáveis por injeção e reprocessados, enquanto os tampões de borracha termoestável convencionais precisam ser cortados em folhas, sendo os materiais não-utilizados jogados fora como sucata. Uma formulação de tampão deve obter o equilíbrio apropriado de ajuste de compressão e conformabilidade elastomérica. Para aplicações de membrana, as atuais membranas à base de TPE são desafiadas a oferecer um equilíbrio desejado de boa vedabilidade, elevado ajuste de compressão, alta resistência a desgastes e resistência à nucleação. Para aplicações de tampão e membrana, o elastômero termoplástico da presente invenção pode ser utilizado em duas abordagens potenciais para obter o equilíbrio de propriedades desejado. Conforme mostrado nas figuras 16-18, este material terá melhorado a resistência de ajuste de compressão e deslizamento sobre a escala de temperatura a qual os produtos comerciais poderiam ser expostos, como sugerido pela baixa frequência, 0,1Hz. Ao controlar a composição, a frequência e o comprimento das correntes laterais enxertadas para manipular a estrutura cristalina assim como o encadeamento molecular do material de TPE final e controlar a mobilidade e subsequentemente o ajuste de compressão e o deslizamento. Uma quantidade controlada de reticulação poderia ser transferida por moldagem pós-injeção para proporcionar uma força adicional e evitar propriedades indesejadas relacionadas a deslizamento e deformação, como a aderência. Em outra modalidade da presente invenção, a arquitetura de enxerto e frequência da polimerização ao longo da estrutura seria costurada para criar uma estrutura semicristalina com uma corrente lateral enxertada amorfa ou semicristalina no copolímero de enxerto resultante para obter o equilíbrio das propriedades desejadas para o tampão ou as aplicações da membrana. Em uma ou mais modalidades, deseja-se ter correntes laterais de PEO longas o bastante para também cristalizar de modo a criar uma estrutura cristalina mais complexa. Assim, ao controlar a composição, a frequência e o comprimento das correntes laterais enxertadas para manipular a estrutura cristalina assim como o encadeamento molecular do material de TPE final, permite-se o controle da mobilidade e subsequentemente do ajuste de compressão e do deslizamento. Juntos, esses atributos moleculares governariam as propriedades reológicas e físicas do produto final.

[102] Para a tubulação IV, as atuais formulações de TPE não podem atender aos atributos de desempenho de PVC plasticizado desejados. O PVC plasticizado é desejado pelo seu baixo ajuste, sua resistência de torção elevada, recuperabilidade de deformação, claridade e sensação tátil. Um desafio adicional com TPEs não-polares é a ligação da tubulação IV aos conectores e a outros acessórios. Essas conexões são feitas tipicamente através de ligação por solvente.

[103] A tubulação do cateter pode perder algumas de suas forças em regiões de elevada temperatura e umidade, causando, assim, dificuldades na aderência do cateter, em sua condução, avanço e outras complicações relacionadas ao cateter. Características suavizadoras de pré-inserção não- ideais podem levar a complicações do cateter, como aderência excessiva durante a inserção.

[104] Muitas das atuais formulações de TPE utilizam algum tipo de plasticizador em sua formulação e a maioria dos aparelhos de tubulação IV e de extensão é compreendida de PVC plasticizado. Por razões ambientais, existe um desejo de remover di-2-etil-hexilftalato (DEHP) e outros plasticizadores à base de ftalato da formulação de PVC, assim como de eliminar totalmente o uso de PVC. Um elastômero termoplástico melhorado (TPE) que incorpora os copolímeros anfifílicos da presente invenção serviriam a essa necessidade.

[105] Para a tubulação IV, uma aproximação para dirigir-se às deficiências dos TPEs convencionais seria a de utilizar o processo da presente invenção para produzir um copolímero tendo correntes laterais enxertadas para quebrar a cristalinidade da estrutura de PE e evitar deformações plásticas indesejadas, que podem ocorrer em TPEs semicristalinos, resultando em uma tendência à torção e/ou a um ajuste permanente após o travamento. Uma quantidade controlada de reticulação poderia ser transmitida pós-extrusão ao copolímero enxertado da presente invenção para oferecer força adicional. A funcionalidade polar e outros atributos funcionais podiam também ser incorporados na corrente lateral de enxerto dos copolímeros da presente invenção para superar a dificuldade inerente da tubulação de TPE de ligação de solvente aos conectores e outros acessórios.

[106] Para a tubulação do cateter, uma tubulação de cateter mais estável em relação ao clima poderia ser obtida através da utilização do processo da presente invenção. Como discutido acima, ao controlar a composição, a frequência e o comprimento das correntes laterais enxertadas para manipular a estrutura cristalina assim como o encadeamento molecular do material de TPE final, permite-se o controle da mobilidade e subsequentemente do ajuste de compressão e do deslizamento. Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um componente mais estável termicamente e hidrofóbico compreenderia a matriz do material de tubulação ao longo de uma fase secundária de um componente hidrofílico costurado para ter uma temperatura mais amena apropriada à temperatura interna do corpo. Um equilíbrio otimizado de hidrofobia, hidrofilia e a amenização da temperatura do material da tubulação do cateter poderia ser obtido pela incorporação de um sistema hidrofílico ao longo da estrutura da estrutura do PE hidrofóbico, resultando em uma tubulação de cateter com uma pré-inserção mais forte, que tem características suavizantes maiores na ocasião de sua inserção no corpo e que de maneira geral permite uma maior habilidade para atributos de desempenho de costura. Isto permitiria a produção de uma tubulação de cateter que seria estável sob temperaturas elevadas e climas e condições de umidade, e também reduziria as complicações relacionadas ao cateter. Os experimentos de DMA foram conduzidos para mostrar a estabilidade dos copolímeros enxertados da presente invenção. Para conduzir a experiência de DMA, as amostras de copolímeros foram misturadas em água de osmose reversa (OR) a 40T por duas horas. As amostras foram secar cuidadosamente antes de serem realizados os experimentos de DMA. O DMA foi administrado a 40°C, em uma varredura de frequência entre 0,1 e 63 Hz. Como mostrado na figura 20, o PE de baixa densidade de Ziegler-Natta 90% de 0,92 g/cm3 (medidos utilizando-se ASTM D792) e um índice de derretimento 1 g/10 minutos (medidos utilizando-se ASTM D1238) e a amostra de mistura de PVOH-g-PEO 10% mostra estabilidade quanto às propriedades de viscoelasticidade após a exposição a condições de umidade extremas (por exemplo, quando submergidos em água). As curvas de tan delta para as amostras de mistura de PVOH-g-PEO 10% / PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta 90% tendo uma densidade de 0.92c/cm3 e um índice de derretimento de 1 g/10 minutos mostram o mais baixo tan delta, especialmente em frequências mais baixas <10Hz. O dado de baixa frequência, 0,1Hz, é sugestivo de que este material terá melhorado o deslizamento e ajuste de resistência de compressão sobre a escala de temperatura às quais os produtos comerciais poderiam ser expostos. Isso é uma propriedade vantajosa para manter o desempenho funcional de produtos que compreendem pelo menos um componente compreendido do polímero de PVOH-g-PEO sobre a vida útil do produto especialmente se sob tensão de molde ou de conjunto. Isso é vantajoso para a estabilidade de desempenho em aplicações comerciais, como aparelhos médicos, que poderiam ser esterilizados por EtO e/ou armazenados em ambientes sem controle e utilizados em climas tropicais.

[107] Conforme discutido, a análise térmica por calorimetria de varredura diferencial (DSC) pode ser utilizada para determinar as temperaturas de transições do vidro e pontos de derretimento dos polímeros de enxerto semicristalinos resultantes. A análise térmica por DSC pode ser utilizada para estabelecer o caráter semicristalino duplo esperado dos copolímeros resultantes. Como mostrado na tabela 6, as varreduras de DSC destacam que o polímero de enxerto pode ajudar a cristalização do PE em um sistema de mistura.

[108] Como mostrado NA figura 21, a energia de superfície da mistura pode ser controlada movendo-se de hidrofílico para hidrofóbico, e também os elevados ângulos de contato (hidrofóbico) após a extração do PEO sustenta que o PEO foi realmente removido do sistema.

[109] Para mostrar a autoadesão das películas enxertadas, dois grupos de amostras das películas foram preparados como segue: A amostra 1 consistiu de uma mistura de 90% por peso de um PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta tendo uma densidade de 0.92 g/cm3 (medidos utilizando-se ASTM D792) e um índice de derretimento de 1g/10 minutos (medidos utilizando-se ASTM D1238) e de 10% por peso de PEO 200 kDa. A amostra 2 consistiu de uma mistura de 90% por peso de um PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta tendo uma densidade de 0.92 g/cm3 (medidos utilizando-se ASTM D792) e um índice de derretimento de 1g/10 minutos (medidos utilizando-se ASTM D1238) e de 10% por peso de PVOH760-g-PEO enxertado. Cada grupo era de 40 gramas e as misturas foram preparadas em um misturador Brabender modelo R.E.E. com 60 rpm a 160°C por 10 minutos. Determinou-se que a amostra 2 tem alguma adesão e propriedades de aderência permitindo que a amostra 2 grude em si mesma ou grude em uma superfície lisa sem a necessidade de um adesivo adicional. Em contraste, a amostra 1 e uma película de PE de baixa densidade linear de Ziegler-Natta não mostrou adesão de propriedades de aderência. As películas de amostra mostram que um pouco de PVOH760-g- PEO enxertado (10%) pode resultar em propriedades autoadesivas e de aderência.

[110] Visto que a estrutura fundamental de um sistema de um sistema de TPE incorporando o copolímero enxertado da presente invenção continuaria sendo PE, o produto resultante é capaz de ser prontamente reciclável.

[111] Um outro aspecto da presente invenção é o uso de copolímeros à base de EVA modificados por enxerto como um aditivo para sistemas poliméricos biodegradáveis, como PLA e PCL (poli(caprolactona)). Como um aditivo, essas resinas à base de EVA modificadas por enxerto aumentariam as propriedades térmicas e mecânicas do sistema biodegradável, oferecendo, assim, uma potencialização do desempenho mecânica enquanto continuaria rendendo um sistema biodegradável e amplamente bioderivado.

[112] A incorporação de um copolímero EVOH-g-PLA da presente invenção em um aparelho médico ou empacotador serve como um potencializador de propriedade mecânica ao resultar em um aumento no módulo e alongamento até a ruptura, resultando em uma resistência aumentada de maneira geral, incluindo impacto, rasgo e resistência à perfuração aumentados.

[113] Os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto da presente invenção poderiam também ser utilizados como compatibilizadores entre dois sistemas poliméricos incompatíveis com um dos componentes sendo à base de PE ou materiais à base de PP de copolímero de etileno. Como compatibilizadores, os copolímeros de enxerto da presente invenção serviriam para melhorar a dispersão da fase secundária e a interação entre as duas fases, resultando em um desempenho físico potencializado e oferecendo uma melhor consistência do produto. Os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto da presente invenção podem também ser utilizados como um agente de resistência para aumentar os atributos de desempenho físico do polietileno ou de materiais à base de PP de copolímero de etileno, incluindo impacto, rasgo e resistência à perfuração. O comprimento da corrente lateral dos copolímeros modificados por enxerto poderia ser costurado para otimizar a potencialização de resistência e o equilíbrio de força / resistência característicos de películas à base de PE. Um equilíbrio otimizado, e potencialização, da resistência a rasgo e impacto das películas poderiam ser obtidos. Isso também poderia também ser obtido pela incorporação de copolímeros modificados por enxerto em um PE ou uma película à base de PP de copolímero de etileno aleatória, ou uma camada de película, permitindo assim a aferição da película para o empacotamento das aplicações, possibilitando menos desperdício de embalagens e redução de custos em potencial.

[114] Outros aditivos poderiam do mesmo modo ser conduzidos à interface entre o polietileno, ou materiais aleatórios à base de PP de copolímero de etileno, e uma fase secundária, como, mas não se limitando a, grafeno esfoliado ou plaquetas de argila para propriedades de barreira de oxigênio potencializada. Os removedores de oxigênio podem, da mesma forma, ser incorporados. Devido ao alto nível de dispersão e à tendência do aditivo de se mover para interface de mistura, níveis menores de aditivos precisariam ser incorporados para um desempenho e uma eficiência de potencialização de nível mais elevado.

[115] A química incorporada no enxerto funcional da estrutura do PE ou do PP poderia ser utilizada para a funcionalização ou a modificação da superfície do produto, incluindo, mas não se limitando a, uma superfície antimicrobiana; a criação de uma superfície com uma maior biocompatibilidade; um supressivo de formação de biofilme; superfícies autolubrificantes ou com maior escorregamento; a criação de uma superfície antientupimento; e superfícies adesivas.

[116] Outras aplicações potenciais dos copolímeros de enxerto da presente invenção incluem, mas não se limitam a, o uso de surfactantes, aditivos antiestáticos, compatibilizadores de polímero, catalisadores de transferência de fase, eletrólitos de polímero sólido e polímeros biocompatíveis.

[117] Os agentes graftizantes, como o polibutimetacilato, podem ser utilizados para uma funcionalidade adicional, como uma antiproliferativa, anti-inflamatória ou anticoagulante. Os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto poderiam também ser utilizados para criar uma droga, um produto ou uma proteína de eluição com revestimento. A taxa de eluição da droga pode ser controlada pelo grau de hidrólise do material de partida de EVA. Para estas aplicações, uma liberação controlada da droga é desejada para reduzir a restenose de longo e curto prazo. Se uma droga bioderivada for liberada demasiadamente rápido no corpo em uma concentração demasiadamente grande, esse "bolo" pode resultar em uma inflamação local e inibir o processo de cura. EVA é utilizado atualmente em muitas aplicações biomédicas como uma droga e/ou material de eluição de proteína devido à sua boa flexibilidade, natureza termoplástica, estabilidade e ao seu baixo custo.

[118] Os copolímeros à base de EVA modificados por enxerto também podem ser utilizados em aplicações como filmes, fibras, tecidos, misturas e combinações. Os grupos do vinil do acetato de vinil podem ser utilizados criar géis através de reticulação controlada.

[119] A figura 22 mostra dados de tensão de deformação para provas que as propriedades físicas de material são mantidas após o processo de enxerto da presente invenção.

[120] Devido à natureza de ligação da estrutura da cadeia lateral e ao fato de que esse processo de modificação da presente invenção não degrada o peso molecular do material de partida, os materiais enxertados da presente invenção terão menos extraíveis e lixiviabilidade em comparação às misturas convencionais e outras técnicas de modificação. Consequentemente, os copolímeros enxertados da presente invenção atenuam interações involuntárias com insufatos ou excipientes, e a transmissão desses componentes para o paciente faz, assim, com que os copolímeros enxertados da presente invenção sejam ideais para as aplicações de aparelhos médicos. Os copolímeros modificados por enxerto da presente invenção estão em conformidade com restrições de interesse conforme listado em Prop 65 e REACH.

[121] As referências ao longo de toda esta especificação a "a modalidade", "determinadas modalidades", "uma ou mais modalidades ou "uma modalidade" significa que um recurso, uma estrutura, um material ou uma característica particular descrita em conexão com a modalidade está incluída em pelo menos uma modalidade da invenção. Assim, a presença de frases como "em uma ou mais modalidades", "em determinadas modalidades", "na modalidade" ou "em uma modalidade" em vários lugares ao longo desta especificação não é necessariamente uma referência à mesma modalidade da invenção. Além disso, os recursos, estruturas, materiais e características específicos podem ser combinados de qualquer maneira apropriada em uma ou mais modalidades.

[122] Embora a invenção deste documento tenha sido descrita com referência a modalidades particulares, deve-se compreender que essas modalidades são meramente ilustrativas dos princípios e aplicações da presente invenção. Será evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas nos métodos e aparatos da presente invenção sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Assim, pretende-se que a presente invenção inclua as modificações e variações que estejam no escopo das reivindicações em anexo e seus equivalentes.

Claims

1. Copolímero anfifílico da fórmula (II):

caracterizado pelo fato de que os percentuais molares das unidades de anidrido maleico enxertadas, m, estão no intervalo de 2 a 10 moles por cento; os valores molares das unidades de propileno, n, estão no intervalo de 98 a 90 moles por cento, e p está no intervalo de 5 a 500 unidades de óxido de etileno.

2. Processo para preparação dos copolímeros baseados em polipropileno anfifílico, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido processo compreende:a. obtenção de um polipropileno isotáctico enxertado com anidrido maleico, em que os percentuais molares das unidades de anidrido maleico enxertadas estão no intervalo de 2 a 10 moles por cento; o valor molar das unidades de propileno está no intervalo de 98 a 90 moles por cento;b. reação do polipropileno isotáctico enxertado com anidrido maleico com um agente redutor para preparar um copolímero de iPP-diol, em que o teor de diol é igual ao percentual molar das unidades de anidrido maleico originalmente enxertadas;c. execução da polimerização de abertura do anel de óxido de etileno no copolímero de iPP-diol; ed. isolamento de um copolímero de iPP-g-PEO.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que p está no intervalo de 5 a 400 unidades de óxido de etileno.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a polimerização de abertura do anel de óxido de etileno é executada numa temperatura de reação no intervalo de -20 a 100 °C.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a polimerização de abertura do anel de óxido de etileno é executada numa temperatura de reação maior que 30 °C.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a polimerização de abertura do anel de óxido de etileno é executada numa temperatura de reação de 60 °C.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a polimerização de abertura do anel de óxido de etileno é executada sob condições alcalinas.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a polimerização de abertura do anel de óxido de etileno é executada usando 1,3-propano sultona.

9. Aditivo, compatibilizador, elastômero termoplástico ou película de rede superior, caracterizados pelo fato de que compreendem o copolímero anfifílico, conforme definido na reivindicação 1.