BR112016002589B1

BR112016002589B1 - Material polimérico flexível moldado, membro tubular, e, método de moldagem de um material polimérico

Info

Publication number: BR112016002589B1
Application number: BR112016002589-0A
Authority: BR
Inventors: Vasily A. Topolkaraev; Ryan J. Mceneany; Neil T. Scholl
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2021-08-03
Also published as: EP3030605A1; WO2015019203A1; US11434340B2; AU2014304181A1; KR20160042974A; EP3030605A4; US20160177044A1; CN105408403B; KR102334602B1; EP3030605B1; CN105408403A; RU2016107693A; AU2014304181B2; MX2016001599A; JP2016527375A; BR112016002589A2

Abstract

material polimérico flexível com propriedades de retenção de forma é fornecido um material polimérico moldado com uma configuração tridimensional com um ou mais deslocamentos angulares. o material polimérico é formado por uma composição termoplástica contendo uma fase contínua que inclui um polímero da matriz. um aditivo de microinclusão e um aditivo de nanoinclusão são dispersos dentro da fase contínua na forma de domínios discretos, e uma rede porosa é definida no material.

Description

Pedidos Relacionados

[001] O presente pedido reivindica prioridade aos pedidosprovisórios U.S. n° de série 61/863.936, depositado em 9 de agosto de 2013, e 61/907.592, depositado em 22 de novembro de 2013, que estão incorporados neste documento em sua totalidade por referência.

Fundamentos da Invenção

[002] Os materiais poliméricos são rotineiramente usados em váriosartigos para fornecer um grau de funcionalidade (por exemplo, propriedades de barreira, resistência, isolamento térmico, etc.) que não é facilmente atingível com outros tipos de materiais. Um dos problemas recorrentes com esses materiais poliméricos tradicionais de "alta funcionalidade" é que eles são frequentemente muito rígidos. Por exemplo, as tubulações fluídicas podem ser formadas por materiais poliméricos que são rígidos na natureza para fornecer resistência e robustez durante a vida útil da tubulação. Um dos problemas comuns com esses materiais rígidos, entretanto, é que é difícil manipulá-los em formas ou sentidos diferentes, como frequentemente é necessário durante a instalação. Com os componentes atualmente disponíveis, o usuário deve incorporar múltiplos segmentos e conectores de tubulação para criar um caminho angulado. Como tal, existe atualmente uma necessidade de um material polimérico melhorado que seja facilmente posicionável, e ainda possua resistência e rigidez suficientes para a aplicação desejada.

Sumário da Invenção

[003] De acordo com uma modalidade da presente invenção, édivulgado um material polimérico moldado que tem uma configuração tridimensional com um ou mais deslocamentos angulares. O material polimérico é formado por uma composição termoplástica contendo uma fase contínua que inclui um polímero da matriz. Um aditivo de microinclusão e um aditivo de nanoinclusão são dispersos dentro da fase contínua na forma de domínios discretos, e uma rede porosa é definida no material.

[004] Outras propriedades e aspectos da presente invenção serãodiscutidos com mais detalhes abaixo.

Breve Descrição das Figuras

[005] Uma descrição completa e esclarecedora da presente invenção,incluindo o seu melhor modo, direcionada às pessoas versadas na técnica, é estabelecida mais particularmente no restante do relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas nas quais:a Fig. 1 é uma vista superior de uma modalidade do material polimérico moldado da presente invenção;a Fig. 2 é uma vista lateral do material polimérico moldado da Fig. 1;a Fig. 3 é uma vista em perspectiva do material polimérico moldado da Fig. 1;a Fig. 4 é uma visão em perspectiva de outra modalidade do material polimérico moldado da presente invenção;a Fig. 5 é uma visão em perspectiva de ainda uma modalidade do material polimérico moldado da presente invenção;as Figs. 6-7 são microfotografias MEV da película não estirada do Exemplo 1, onde a película foi cortada perpendicular ao sentido da máquina na Fig. 6 e paralelamente ao sentido da máquina na Fig. 7; eas Figs. 8-9 são microfotografias MEV da película estirada do Exemplo 1 (a película foi cortada paralelamente à orientação do sentido da máquina).As Figs. 10-11 são microfotografias MEV da película não estirada do Exemplo 2, onde a película foi cortada perpendicular ao sentido da máquina na Fig. 10 e paralela ao sentido da máquina na Fig. 11; as Figs. 12-13 são microfotografias MEV da película estirada do Exemplo 2 (a película foi cortada paralelamente à orientação do sentido da máquina);as Figs. 14-15 são fotografias de um aparelho de testeexemplar que pode ser usado para realizar o teste de retenção de dobradescrito neste documento; eas Figs. 16-18 são fotografias de um aparelho de testeexemplar que pode ser usado para realizar o teste de torção descrito nestedocumento.

[006] O uso repetido de caracteres de referência no presente relatóriodescritivo e nas figuras tem como objetivo representar características ou elementos iguais ou análogos da invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Representativas

[007] Serão feitas referências detalhadas a diversas modalidades dainvenção, com um ou mais exemplos descritos a seguir. Cada exemplo é fornecido à título de explicação da invenção, sem limitação da invenção. Na verdade, estará evidente aos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade, podem ser usadas em outra modalidade para produzir ainda uma outra modalidade. Assim, pretende-se que a presente invenção abranja tais modificações e variações que estejam dentro do escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[008] De forma geral, a presente invenção é direcionada a ummaterial polimérico que é flexível, e ainda também capaz de manter sua forma após ser submetido à deformação física (por exemplo, curvado, dobrado, torcido, etc.). Esses atributos únicos podem permitir que o material seja mais facilmente manipulado em formas diferentes durante sua formação ou uso. Por exemplo, o material polimérico pode ser fisicamente deformado (por exemplo, dobrado, torcido, etc.) em uma configuração tridimensional com um ou mais deslocamentos angulares. Os deslocamentos angulares podem, por exemplo, variar de cerca de 5° a cerca de 250°, em algumas modalidades, de cerca de 10° a cerca de 200°, em algumas modalidades, de cerca de 20° a cerca de 180°, e, em algumas modalidades, de cerca de 30° a cerca de 120°. Em certas modalidades, a configuração tridimensional pode possuir vários deslocamentos angulares (por exemplo, 2, 3, 4, etc.), que podem estar em planos iguais ou diferentes.

[009] Independentemente da forma específica na qual ele édeformado, o material polimérico resultante é capaz de manter sua forma deformada. Tais propriedades de retenção de forma do material podem ser caracterizadas por um índice de retenção de dobra e/ou índice de retenção de torção dentro de um intervalo de cerca de 0,1 a 1, em algumas modalidades, de cerca de 0,2 a cerca de 0,95, em algumas modalidades, de cerca de 0,4 a cerca de 0,9, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 0,8. Como descrito em mais detalhes abaixo, o "índice de retenção de dobra" é determinado pela divisão do ângulo de liberação de dobra pelo ângulo de dobra, em que o "ângulo de dobra" é o ângulo do material após ser submetido a uma força de dobramento (por exemplo, 9,90 quilogramas-força/centímetro) por 30 segundos, tal como sobre uma linha perpendicular à dimensão longitudinal do material, e o "ângulo de liberação de dobra" é o ângulo do material após a força ser liberada por 30 segundos. Da mesma forma, o "índice de retenção de torção" é determinado pela divisão do ângulo de liberação de torção pelo ângulo de torção, em que o "ângulo de torção" é o ângulo do material após ser submetido a uma força anti-horária (por exemplo, 3,50 quilogramas-força/centímetro) por 30 segundos, tal como sobre uma linha paralela à dimensão longitudinal do material, e o "ângulo de liberação de torção" é o ângulo do material após a força ser liberada por 30 segundos. Claro, embora capaz de manter sua forma, um benefício importante da presente invenção é que esta configuração não é permanente. Muito pelo contrário, mesmo após ele ser deformado em uma certa forma, o material polimérico pode, portanto, ser deformado em outras formas, se desejado. Assim, o material polimérico pode ser facilmente moldado e moldado novamente em virtualmente qualquer configuração tridimensional.

[0010] A combinação única de propriedades de flexibilidade e de retenção da forma pode ser obtida para um material polimérico monolítico único através do controle seletivo sobre a forma na qual o material é formado. Mais especificamente, o material polimérico pode ser formado por uma composição termoplástica contendo uma fase contínua que inclui um polímero da matriz, aditivo de microinclusão e aditivo de nanoinclusão. Os aditivos podem ser selecionados para que eles tenham um módulo elástico diferente do polímero de matriz. Desta forma, os aditivos de microinclusão e nanoinclusão podem ser tornar dispersos dentro da fase contínua como domínios de fase em microescala e nanoescala discretos, respectivamente. Quando submetidas a uma força deformacional, antes e/ou após o uso do material, regiões de cisalhamento localizado intenso e/ou regiões de intensidade de tensão (por exemplo, tensão normal) podem formar os domínios de fase discretos em microescala como um resultado das concentrações de tensão que surgem da incompatibilidade dos materiais. Essas zonas de intensidade de cisalhamento e/ou de tensão podem causar um descolamento inicial na matriz do polímero adjacente aos domínios em microescala. Notavelmente, no entanto, regiões de intensidade de cisalhamento localizado e/ou de tensão também podem ser criadas próximas aos domínios de fase discreto em nanoescala que se sobrepõem com as regiões em microescala. Tais zonas de intensidade de cisalhamento e/ou de tensão sobrepostas fazem ainda com que o descolamento ocorra na matriz do polímero, criando, desse modo, um número substancial de poros adjacentes aos domínios em nanoescala e/ou aos domínios em microescala.

[0011] Uma rede porosa pode, assim, ser formada dentro do material polimérico. Uma parte substancial dos poros dentro desta rede pode ser de um tamanho em "nanoescala" ("nanoporos"), tais como aqueles com uma dimensão transversal média de cerca de 800 nanômetros ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 250 nanômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 100 nanômetros. O termo "dimensão transversal" refere-se geralmente a uma dimensão característica (por exemplo, largura ou diâmetro) de um poro, que é substancialmente ortogonal a seu eixo principal (por exemplo, comprimento) e também normalmente substancialmente ortogonal ao sentido da tensão aplicada durante a deformação. Tais nanoporos podem, por exemplo, constituir cerca de 15% em volume ou mais, em algumas modalidades cerca de 20% em volume ou mais, em algumas modalidades cerca de 30% em volume a cerca de 100% em volume, e, em algumas modalidades, de cerca de 40% em volume a cerca de 90% em volume de poro total no material polimérico.

[0012] Como indicado acima, a sobreposição das regiões de intensidade de cisalhamento e/ou de tensão criadas durante a deformação pode resultar na formação de poros adjacentes aos domínios em nanoescala e/ou domínios em microescala. Devido à natureza única do material e da forma que é formado, os poros podem tornar-se distribuídos dentro de áreas de faixas alternadas, entre as quais arestas da matriz do polímero estão localizadas que se estendem geralmente perpendicular ao sentido da deformação. As arestas podem permanecer relativamente sem cavidades e rígidas. Entretanto, a matriz do polímero também pode formar pontes nas áreas de faixas que permanecem flexíveis por natureza devido à alta concentração dos poros nelas. A combinação dessas características pode resultar em um material que tenha a integridade estrutural devido à presença das arestas rígidas, contudo também capaz de flexionar e de dissipar a energia devido à presença das pontes relativamente flexíveis. Dentre outras coisas, isto aumenta a flexibilidade do material e permite ainda que ele mantenha um grau suficiente de resistência para que ele possa manter a forma desejada durante o uso.

[0013] Os microporos também podem ser formados ao redor e nos domínios em microescala durante a deformação para ter uma dimensão transversal média de cerca de 0,5 a cerca de 30 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 20 micrômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 2 micrômetros a cerca de 15 micrômetros. Os microporos e/ou nanoporos podem ter qualquer forma regular ou irregular, tal como esférica, alongada, etc. Em certos casos, a dimensão axial dos microporos e/ou nanoporos pode ser maior que a dimensão de corte transversal de modo a proporção de aspecto (a razão da dimensão axial para a dimensão de corte transversal) é de cerca de 1 a cerca de 30, em algumas modalidades de cerca de 1,1 a cerca de 15, e, em algumas modalidades de cerca de 1,2 a cerca de 5. A "dimensão axial" é a dimensão no sentido do eixo principal (por exemplo, comprimento). Os presentes inventores também descobriram que os poros (por exemplo, microporos, nanoporos ou ambos) podem ser distribuídos de uma forma substancialmente homogênea por todo o material. Por exemplo, os poros podem ser distribuídos em colunas que são orientadas em um sentido geralmente perpendicular ao sentido em que a tensão é aplicada. Essas colunas podem ser geralmente paralelas umas às outras por toda a largura do material. Sem a intenção de estar limitado à teoria, acredita-se que a presença dessa rede porosa distribuída homogeneamente possa resultar em boas propriedades mecânicas.

[0014] Serão descritas agora diversas modalidades da presente invenção com mais detalhes.

I Composição termoplásticaA Polímero da matriz

[0015] Tal como indicado acima, a composição termoplástica contém uma fase contínua dentro da qual os aditivos de microinclusão e nanoinclusão encontram-se dispersos. A fase contínua contém um ou mais polímeros matriciais, os quais constituem, tipicamente, cerca de 60% em peso a cerca de 99% em peso, em algumas modalidades de cerca de 75% em peso a cerca de 98% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 80 % em peso a cerca de 95% em peso da composição termoplástica. A natureza do(s) polímero(s) da matriz usado(s) para formar a fase contínua não é essencial e qualquer polímero adequado pode ser usado, tal como poliésteres, poliolefinas, polímeros de estireno, poliamidas, etc. Em certas modalidades, por exemplo, os poliésteres podem ser usados na composição para formar a matriz do polímero. Qualquer um de uma variedade de poliésteres pode ser empregado, de forma geral, tal como poliésteres alifáticos, tais como policaprolactona, poliesteramidas, ácido polilático (PLA) e seus copolímeros, ácido poliglicólico, carbonatos de polialquileno (por exemplo, carbonato de polietileno), copolímeros de poli-3-hidroxibutirato (PHB), poli-3- hidroxivalerato (PHV), poli-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli-3- hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato (PHBV), poli-3-hidroxibutirato-co-3- hidroxihexanoato, poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctanoato, poli-3- hidroxibutirato-co-3-hidroxidecanoato, poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxioctadecanoato, e polímeros alifáticos à base de succinato (por exemplo, succinato de polibutileno, succinato adipato de polibutileno, succinato de polietileno, etc.); copoliésteres alifáticos-aromáticos (por exemplo, tereftalato adipato de polibutileno, tereftalato adipato de polietileno, adipato isoftalato de polietileno, adipato isoftalato de polibutileno, etc.); poliésteres aromáticos (por exemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, etc.); e assim por diante.

[0016] Em certos casos, a composição termoplástica pode conter pelo menos um poliéster que é rígido por natureza e, assim, ter uma temperatura de transição vítrea relativamente alta. Por exemplo, a temperatura de transição vítrea ("Tg") pode ser de cerca de 0°C ou mais, em algumas modalidades, cerca de 5°C a 100°C, em algumas modalidades, de cerca de 30°C a cerca de 80°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 50°C a cerca de 75°C. O poliéster também pode ter uma temperatura de fusão de cerca de 140°C até cerca de 300°C, em algumas modalidades, de cerca de 150°C até cerca de 250°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 160°C até cerca de 220°C. A temperatura de fusão pode ser determinada por meio de calorimetria exploratória diferencial (differential scanning calorimetry - "DSC") de acordo com ASTM D-3417. A temperatura de transição vítrea pode ser determinada pela análise mecânica dinâmica em conformidade com a ASTM E1640-09.

[0017] Um poliéster rígido particularmente adequado é o ácido polilático, que pode ser derivado geralmente de unidades monoméricas de qualquer isômero de ácido lático, tal como ácido lático levógiro (“ácido L- lático”), ácido lático dextrógiro (“ácido D-lático”), ácido meso-lático ou combinações dos mesmos. As unidades monoméricas também podem ser formadas por anidridos de qualquer isômero do ácido lático, incluindo L- lactídeo, D-lactídeo, meso-lactídeo ou combinações dos mesmos. Dímeros cíclicos desses ácidos láticos e/ou lactídeos também podem ser empregados. Qualquer método de polimerização conhecido, tal como a policondensação ou polimerização por abertura de anel, pode ser usado para polimerizar o ácido lático. Uma pequena quantidade de um agente de extensão de cadeia (por exemplo, um composto di-isocianato, um composto epóxi ou anidrido ácido) também pode ser empregada. O ácido polilático pode ser um homopolímero ou um copolímero, tal como um que contenha unidades monoméricas derivadas do ácido L-lático e unidades monoméricas derivadas do ácido D- lático. Embora não seja necessária, a taxa do conteúdo de uma das unidades monoméricas derivadas do ácido L-lático e da unidade monomérica derivada do ácido D-lático é preferencialmente de cerca de 85% em mol ou mais, em algumas modalidades, de cerca de 90% em mol ou mais e, em outras modalidades, de cerca de 95% em mol ou mais. Vários ácidos poliláticos, cada um com uma razão diferente entre a unidade monomérica derivada do ácido L-lático e da unidade monomérica derivada do ácido D-lático, podem ser misturados em qualquer porcentagem aleatória. Claro, o ácido polilático pode ser misturado com outros tipos de polímeros (por exemplo, poliolefinas, poliésteres, etc.).

[0018] Em uma modalidade específica, o ácido polilático tem a seguinte estrutura geral:

[0019] Em exemplo específico de um polímero de ácido poliláticoadequado que pode ser usado na presente invenção está comercialmente disponível pela Biomer, Inc. de Krailling, Alemanha) sob o nome BIOMER™ L9000. Outros polímeros de ácido polilático adequados estão comercialmente disponíveis pela Natureworks LLC de Minnetonka, Minnesota (NATUREWORKS®) ou Mitsui Chemical (LACEA™). Ainda outros ácidos poliláticos adequados podem estar descritos na Patente U.S. n° 4.797.468; 5.470.944; 5.770.682; 5.821.327; 5.880.254; e 6.326.458.

[0020] O ácido polilático normalmente tem um número de peso molecular médio (“Mn”) que varia de cerca de 40.000 a cerca de 180.000 gramas por mol, em algumas modalidades, de cerca de 50.000 a cerca de 160.000 gramas por mol e, em algumas modalidades, de cerca de 80.000 a cerca de 120.000 gramas por mol. Da mesma forma, o polímero normalmente também tem um peso molecular ponderal médio (“Mw”) que varia de cerca de 80.000 a cerca de 250.000 gramas por mol, em algumas modalidades, de cerca de 100.000 a cerca de 200.000 gramas por mol e, em algumas modalidades, de cerca de 110.000 a cerca de 160.000 gramas por mol. A razão entre o peso molecular ponderal médio e o número do peso molecular médio (“Mw/Mn”), isto é, o "índice de polidispersividade", também é relativamente baixa. Por exemplo, o índice de polidispersividade varia normalmente de cerca de 1,0 a cerca de 3,0, em algumas modalidades, de cerca de 1,1 a cerca de 2,0, e, em modalidades, de cerca de 1,2 a cerca de 1,8. Os números dos pesos moleculares médio e ponderal médio podem ser determinados por métodos conhecidos aos versados na técnica.

[0021] O ácido polilático pode ter também uma viscosidade aparente de cerca de 50 a cerca de 600 Pascal-segundos (Pa^s), em algumas modalidades, de cerca de 100 a cerca de 500 Pa^s e, em algumas modalidades, de cerca de 200 a cerca de 400 Pa^ s, conforme determinado numa temperatura de 190°C e uma taxa de cisalhamento de 1000 seg-1. A taxa de fluxo à fusão do ácido polilático (numa base seca) também pode variar de cerca de 0,1 a cerca de 40 gramas por 10 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 20 gramas por 10 minutos, e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 15 gramas por 10 minutos, determinada numa carga de 2160 gramas e a 190°C.

[0022] Alguns tipos de poliéster puro (por exemplo, ácido polilático) podem absorver água do ambiente, tal que tenha um teor de umidade de cerca de 500 a 600 partes por milhão (“ppm”) ou ainda maior, com base no peso seco do ácido polilático inicial. O teor de umidade pode ser determinado de várias maneiras, conforme é conhecido na técnica, tal como de acordo com ASTM D 7191-05, como descrito abaixo. Uma vez que a presença da água durante o processamento por fusão pode degradar hidroliticamente o poliéster e reduzir seu peso molecular, às vezes é desejado secar o poliéster antes de misturá-lo. Na maioria das modalidades, por exemplo, é desejado que o poliéster tenha um teor de umidade de cerca de 300 partes por milhão ("ppm") ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 200 ppm ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 100 ppm, antes da mistura com os aditivos de microinclusão e nanoinclusão. A secagem do poliéster pode ocorrer, por exemplo, numa temperatura de cerca de 50°C a cerca de 100°C e, em algumas modalidades, de cerca de 70°C a cerca de 80°C.

B. Aditivo de microinclusão

[0023] Tal como utilizado neste documento, o termo "aditivo de microinclusão" refere-se, geralmente, a qualquer material amorfo, cristalino ou semicristalino capaz de ser dispersado no interior da matriz do polímero na forma de domínios discreto de tamanho em microescala. Por exemplo, antes da deformação, os domínios podem ter uma dimensão transversal média de cerca de 0,05 μm a cerca de 30 μm, em algumas modalidades, de cerca de 0,1 μm a cerca de 25 μm, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 μm a cerca de 20 μm, e, em algumas modalidades, de cerca de 1 μm a cerca de 10 μm. O termo "dimensão transversal" refere-se geralmente a uma dimensão característica (por exemplo, largura ou diâmetro) de um domínio, que é substancialmente ortogonal a seu eixo principal (por exemplo, comprimento) e também normalmente substancialmente ortogonal ao sentido da tensão aplicada durante a deformação. Embora formados normalmente a partir do aditivo de microinclusão, deve ser entendido que os domínios em microescala também podem ser formados a partir de uma combinação dos aditivos de microinclusão e nanoinclusão e/ou outros componentes da composição.

[0024] O aditivo de microinclusão é geralmente polimérico por natureza e possui um peso molecular relativamente alto para ajudar a melhorar a resistência à fusão e estabilidade da composição termoplástica. Normalmente, o polímero de microinclusão pode ser geralmente imiscível com o polímero da matriz. Dessa forma, o aditivo pode ser melhor espalhado como os domínios de fase discretos dentro de uma fase contínua do polímero da matriz. Os domínios discretos são capazes de absorver energia decorrente de uma força externa, o que aumenta a rigidez e a resistência geral do material resultante. Os domínios podem ter vários formatos diferentes, tais como elípticos, esféricos, cilíndricos, em forma de placa, tubulares, etc. Em uma modalidade, por exemplo, os domínios têm uma forma bastante elíptica. A dimensão física de um domínio individual é, tipicamente, pequena o suficiente para minimizar a propagação de rachaduras através do material polimérico quando da aplicação de tensão externo, mas grande o suficiente para iniciar deformação plástica microscópica e permitir cisalhamento e/ou zonas de intensidade de tensão em e à volta de inclusões de partículas.

[0025] Embora os polímeros possam ser imiscíveis, o aditivo de microinclusão pode, no entanto, ser selecionado por ter um parâmetro de solubilidade que seja relativamente semelhante ao do polímero da matriz. Isso pode melhorar a compatibilidade interfacial e a interação física dos limites das fases discreta e contínua e, assim, reduzir a probabilidade de ruptura do composto. Nesse aspecto, a razão entre o parâmetro de solubilidade para o polímero da matriz e o do aditivo é normalmente de cerca de 0,5 a cerca de 1,5 e, em algumas modalidades, de cerca de 0,8 a cerca de 1,2. Por exemplo, o aditivo de microinclusão polimérico pode ter um parâmetro de solubilidade de cerca de 15 a cerca de 30 MJoules1/2/m3/2 e, em algumas modalidades, de cerca de 18 a cerca de 22 MJoules1/2/m3/2, enquanto o ácido polilático pode ter um parâmetro de solubilidade de cerca de 20,5 MJoules1/2/m3/2. O termo “parâmetro de solubilidade”, como usado neste documento, refere-se ao “Parâmetro de Solubilidade de Hildebrand”, que é a raiz quadrada da densidade da energia coesiva e é calculada de acordo com a seguinte equação:

onde:Δ Hv = calor de vaporização R = Constante ideal dos gases T = TemperaturaVm = Volume molecular

[0026] Os parâmetros de solubilidade de Hildebrand para diversos polímeros também estão disponíveis pela Solubility Handbook of Plastics, de Wyeych (2004), que está incorporado neste documento por referência.

[0027] O aditivo de microinclusão também pode ter uma determinada taxa de fluxo à fusão (ou viscosidade) para garantir que os domínios discretos e os poros resultantes possam ser mantidos adequadamente. Por exemplo, se a taxa de fluxo à fusão do aditivo for muito alta, ele tende a fluir e a se dispersar de forma incontrolável pela fase contínua. Isto resulta em domínios lamelares ou semelhantes a placa ou em estruturas de fase co-contínua que são difíceis de manter e também prováveis de rachar prematuramente. Por outro lado, se a taxa de fluxo à fusão do aditivo for muito baixa, ele tenderá a se aglutinar e formar domínios elípticos muito grandes, que são difíceis de dispersar durante a mistura. Isto poderá provocar uma distribuição irregular do aditivo por toda a fase contínua. Nesse aspecto, os presentes inventores descobriram que a razão entre a taxa de fluxo à fusão do aditivo de microinclusão e a taxa de fluxo à fusão do polímero da matriz é normalmente de cerca de 0,2 a cerca de 8, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 6 e, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 5. O aditivo de microinclusão pode, por exemplo, ter uma taxa de fluxo à fusão de cerca de 0,1 a cerca de 250 gramas por 10 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 200 gramas por 10 minutos e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 150 gramas por 10 minutos, determinada numa carga de 2160 gramas e a 190°C.

[0028] Além das propriedades observadas acima, as características mecânicas do aditivo de microinclusão podem também ser selecionadas para alcançar a rede porosa desejada. Por exemplo, quando uma mistura do polímero da matriz e do aditivo de microinclusão é aplicada com uma força externa, as concentrações de tensão (por exemplo, incluindo tensão normal ou de cisalhamento) e as zonas de produção de cisalhamento e/ou de plástico podem ser iniciadas ao redor e nos domínios de fase discreta como um resultado das concentrações de tensão que surgem de uma diferença no módulo elástico do aditivo e do polímero da matriz. Concentrações maiores de tensão promovem um fluxo plástico localizado mais intenso nos domínios, permitindo que eles se tornem significativamente alongados quando tensões são aplicadas. Esses domínios alongados permitem que a composição apresente um comportamento mais flexível e macio do que o polímero da matriz, tal como quando esta é uma resina de poliéster rígida. Para melhorar as concentrações de tensão, o aditivo de microinclusão pode ser selecionado para ter um módulo de elasticidade de Young relativamente baixo, em comparação ao polímero da matriz. Por exemplo, a razão entre o módulo de elasticidade do polímero da matriz e o do aditivo é normalmente de cerca de 1 a cerca de 250, em algumas modalidades, de cerca de 2 a cerca de 100 e, em algumas modalidades, de cerca de 2 a cerca de 50. O módulo de elasticidade do aditivo de microinclusão pode, por exemplo, variar de cerca de 2 a cerca de 1000 megapascais (MPa), em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 500 MPa e, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 200 MPa. Por outro lado, o módulo de elasticidade do ácido polilático, por exemplo, é normalmente de cerca de 800 MPa a cerca de 3000 MPa.

[0029] Embora uma grande variedade de aditivos de microinclusão possa ser empregada, exemplos especialmente adequados desses aditivos podem incluir polímeros sintéticos, como poliolefinas (por exemplo, polietileno, polipropileno, polibutileno, etc.); copolímeros estirênicos (por exemplo, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno- etileno-propileno-estireno, estireno-etileno-butadieno-estireno, etc.); politetrafluoretilenos; poliésteres (por exemplo, poliéster reciclado, tereftalato de polietileno, etc.); acetatos de polivinila (por exemplo, poli(etileno vinil acetato), acetato de cloreto de polivinila, etc.); alcoóis polivinílicos (por exemplo, álcool polivinílico, poli(etileno vinil álcool), etc.); polivinil butiral; resinas acrílicas (por exemplo, poliacrilato, polimetilacrilato, polimetilmetacrilato, etc.); poliamidas (por exemplo, nylon); cloretos de polivinila; cloretos de polivinilideno; poliestirenos; poliuretanos, etc. As poliolefinas adequadas podem, por exemplo, incluir polímeros de etileno (por exemplo, polietileno de baixa densidade (“LDPE”), polietileno de alta densidade (“HDPE”), polietileno linear de baixa densidade (“LLDPE”), etc.), homopolímeros de propileno (por exemplo, sindiotáticos, atáticos, isotáticos, etc.), copolímeros de propileno e assim por diante.

[0030] Em uma determinada modalidade, o polímero é um polímero de propileno, tal como o homopolipropileno ou um copolímero de propileno. O polímero de propileno pode, por exemplo, ser formado por um homopolímero de polipropileno substancialmente isotático ou por um copolímero contendo quantidade igual ou menor que cerca de 10% do outro monômero, isto é, pelo menos cerca de 90% em peso do propileno. Tais homopolímeros podem ter um ponto de fusão de cerca de 160°C a cerca de 170°C.

[0031] Ainda em outra modalidade, a poliolefina pode ser um copolímero de etileno ou propileno com outra α-olefina, como uma α-olefina C3-C20 ou uma α-olefina C3-C12. Exemplos específicos de α-olefinas adequadas incluem 1-buteno; 3-metil-1-buteno; 3,3-dimetil-1-buteno; 1- penteno; 1-penteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1- hexeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-hepteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-octeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-noneno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-deceno substituído por etil, metil ou dimetil; 1- dodeceno; e estireno. Os comonômeros de α-olefina particularmente desejados são 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. O teor de etileno ou propileno de tais copolímeros pode variar de cerca de 60% em mol a cerca de 99% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 80% em mol a cerca de 98,5% em mol, e, em algumas modalidades, de cerca de 87% em mol a cerca de 97,5% em mol. O teor de α-olefina pode variar de cerca de 1% em mol a cerca de 40% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 1,5% em mol a cerca de 15% em mol, e, em algumas modalidades, de cerca de 2,5% em mol a cerca de 13% em mol.

[0032] Exemplos de copolímeros de olefina para uso na presente invenção incluem copolímeros à base de etileno disponíveis sob a designação de EXACT™, da ExxonMobil Chemical Company de Houston, Texas. Outros copolímeros de etileno adequados estão disponíveis sob a designação de ENGAGE™, AFFINITY™, DOWLEX™ (LLDPE) e ATTANE™ (ULDPE) da Dow Chemical Company de Midland, Michigan. Outros polímeros de etileno adequados são descritos nas Patentes U.S. n° 4.937.299 para Ewen et al.; 5.218.071 para Tsutsui et al.; 5.272.236 para Lai, et al.; e 5.278.272 para Lai, et al. Copolímeros de propileno adequados também estão comercialmente disponíveis sob as designações de VISTAMAXX™ da ExxonMobil Chemical Co. de Houston, Texas; FINA™ (por exemplo, 8573) da Atofina Chemicals de Feluy, Bélgica; TAFMER™ disponível pela Mitsui Petrochemical Industries; e VERSIFY™, disponível pela Dow Chemical Co. de Midland, Michigan. Homopolímeros de polipropileno adequados podem incluir polipropileno da Exxon Mobil 3155, resinas da Exxon Mobil Achieve™, e resina da Total M3661 PP. Outros exemplos de polímeros de propileno adequados são descritos nas Patentes U.S. Nos. 6.500.563 para Datta et al.; 5.539.056 para Yang et al.; e 5.596.052 para Resconi et al.

[0033] Uma grande variedade de técnicas conhecidas pode ser empregada, de forma geral, para formar os copolímeros de olefina. Por exemplo, os polímeros de olefina podem ser formados usando um radical livre ou um catalisador de coordenação (por exemplo, Ziegler-Natta). Preferencialmente, o polímero de olefina é formado por um catalisador de coordenação de sítio único, tal como um catalisador metalocênico. Tal sistema de catalisador produz copolímeros de etileno, nos quais o comonômero é distribuído aleatoriamente dentro de uma cadeia molecular e distribuído uniformemente entre as diferentes frações de peso molecular. Poliolefinas catalisadas por metaloceno são descritas, por exemplo, na Patente U.S. 5.571.619 para McAlpin et al.; 5.322.728 para Davis et al.; 5.472.775 para Obijeski et al.; 5.272.236 para Lai et al.; e 6.090.325 para Wheat, et al. Exemplos de catalisadores metalocênicos incluem dicloreto de bis(n- butilciclopentadienil)titânio, dicloreto de bis(n-butilciclopentadienil)zircônio, cloreto de bis(ciclopentadienil)escândio, dicloreto de bis(indenil)zircônio, dicloreto de bis(metilciclopentadienil)titânio, dicloreto de bis(metilciclopentadienil)zircônio, cobaltoceno, tricloreto de ciclopentadieniltitânio, ferroceno, dicloreto de hafnoceno, dicloreto de isopropil(ciclopentadienil,-1-fluorenil)zircônio, dicloreto de molibdoceno, niqueloceno, dicloreto de nioboceno, rutenoceno, dicloreto de titanoceno, cloreto de zirconoceno hidratado, dicloreto de zirconoceno, e assim por diante. Os polímeros feitos usando catalisadores metalocênicos normalmente têm uma faixa estreita de peso molecular. Por exemplo, polímeros catalisados por metaloceno podem ter números de polidispersividade (Mw/Mn) abaixo de 4, distribuição controlada de ramificação de cadeia curta e isotaticidade controlada.

[0034] Independentemente dos materiais empregados, a porcentagem relativa do aditivo de microinclusão na composição termoplástica é selecionada para atingir as propriedades desejadas sem afetar significativamente as propriedades básicas da composição. Por exemplo, o aditivo de microinclusão é normalmente empregado numa quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 30% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 2% em peso a cerca de 25% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 5% em peso a cerca de 20% em peso da composição termoplástica, com base no peso da fase contínua (polímero(s) da matriz). A concentração do aditivo de microinclusão em toda a composição termoplástica pode constituir cerca de 0,1% em peso a cerca de 30% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 25% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso.

C. Aditivo de nanoinclusão

[0035] Como usado neste documento, o termo "aditivo de nanoinclusão" refere-se geralmente a qualquer material amorfo, cristalino ou semicristalino que seja capaz de ser disperso dentro da matriz de polímero na forma de domínios discretos de um tamanho em nanoescala. Por exemplo, antes da deformação, os domínios podem ter uma dimensão transversal média de cerca de 1 a cerca de 1000 nanômetros, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 800 nanômetros, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 500 nanômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 20 a cerca de 200 nanômetros. Deve ser igualmente compreendido que os domínios em nanoescala podem também ser formados a partir de uma combinação de aditivos de microinclusão e nanoinclusão e/ou outros componentes da composição. Por exemplo, o aditivo de nanoinclusão é normalmente empregado numa quantidade de cerca de 0,05% em peso a cerca de 20% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso da composição termoplástica, com base no peso da fase contínua (polímero(s) da matriz). A concentração do aditivo de nanoinclusão em toda a composição termoplástica pode ser de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 0,3% em peso a cerca de 6% em peso da composição termoplástica.

[0036] O aditivo de nanoinclusão pode ser polimérico por natureza e possuir um peso molecular relativamente alto para ajudar a melhorar a resistência à fusão e estabilidade da composição termoplástica. Para aumentar sua capacidade de se tornar disperso nos domínios em nanoescala, o aditivo de nanoinclusão também pode ser selecionado a partir de materiais que são geralmente compatíveis com o polímero da matriz e com o aditivo de microinclusão. Isto pode ser particularmente útil quando o polímero da matriz ou o aditivo de microinclusão possui uma fração polar, tal como um poliéster. Um exemplo de tal aditivo de nanoinclusão é uma poliolefina funcionalizada. O composto polar pode, por exemplo, ser fornecido por um ou mais grupos funcionais, e o componente apolar pode ser fornecido por uma olefina. O composto de olefina do aditivo de nanoinclusão pode geralmente ser formado por qualquer monômero de α-olefina ramificado ou linear, oligômero ou polímero (incluindo copolímeros) derivados de um monômero de olefina, tal como descrito acima.

[0037] O grupo funcional do aditivo de nanoinclusão pode ser qualquer grupo, segmento e/ou bloco molecular que forneça um componente polar para a molécula e não seja compatível com o polímero da matriz. Exemplos de segmento e/ou blocos moleculares não compatíveis com poliolefina podem incluir acrilatos, estirenos, poliésteres, poliamidas, etc. O grupo funcional pode ter uma natureza iônica e compreender íons metálicos carregados. Grupos funcionais especialmente adequados são anidrido maleico, ácido maleico, ácido fumárico, maleimida, hidrazida do ácido maleico, um produto da reação do anidrido maleico e da diamina, anidrido metilnádico, anidrido dicloromaleico, amida do ácido maleico, etc. As poliolefinas modificadas por anidrido maleico são especialmente adequadas para uso na presente invenção. Essas poliolefinas modificadas são normalmente formadas pelo enxerto de anidrido maleico em um material da estrutura principal polimérica. Essas poliolefinas maleatadas estão disponíveis pela E. I. du Pont de Nemours and Company sob a designação de Fusabond®, tal como a série P (polipropileno modificado quimicamente), série E (polietileno modificado quimicamente), série C (acetato de etileno vinil modificado quimicamente), série A (copolímeros ou terpolímeros de acrilato de etileno modificados quimicamente) ou série N (etileno-propileno, monômero de dieno de etileno-propileno ("EPDM") ou etileno-octeno modificados quimicamente). Alternativamente, as poliolefinas maleatadas também estão disponíveis pela Chemtura Corp. sob a designação de Polybond® e Eastman Chemical Company sob a designação de Eastman série G.

[0038] Em certas modalidades, o aditivo de nanoinclusão também pode ser reativo. Um exemplo desse aditivo de nanoinclusão reativo é um poliepóxido que contém, em média, pelo menos dois anéis de oxirano por molécula. Sem a intenção de se limitar pela teoria, acredita-se que essas moléculas de poliepóxido podem induzir uma reação do polímero da matriz (por exemplo, poliéster) sob determinadas condições, melhorando, desse modo, sua resistência à fusão sem reduzir significativamente a temperatura de transição vítrea. A reação pode envolver a extensão da cadeia, a ramificação de cadeia lateral, enxerto, formação de copolímero, etc. A extensão da cadeia, por exemplo, pode ocorrer por meio de uma variedade de vias reativas diferentes. Por exemplo, o modificador pode permitir uma reação nucleofílica para abertura de anel através de um grupo carboxil terminal de um poliéster (esterificação) ou através de um grupo hidroxila (eterificação). As reações laterais da oxazolina podem ocorrer para formar frações de esteramida. Através dessas reações, o peso molecular do polímero da matriz pode ser aumentado para agir contra a degradação frequentemente durante o processo de fusão. Embora seja desejável induzir uma reação com o polímero da matriz conforme descrito acima, os presentes inventores descobriram que muita reação pode provocar a reticulação entre as estruturas principais do polímero. Se essa reticulação foi permitida prosseguir até uma extensão significativa, a mistura do polímero resultante poderá se tornar frágil e difícil de processar em um material com as propriedades desejadas de resistência e alongamento.

[0039] Nesse aspecto, os presentes inventores descobriram que poliepóxidos com uma funcionalidade de epóxi relativamente baixa são particularmente eficazes, o que pode ser quantificado por se "peso equivalente em epóxi". O peso equivalente em epóxi reflete a quantidade de resina que contém uma molécula de um grupo epóxi, e pode ser calculado dividindo o peso molecular médio em número do modificador pelo número de grupos epóxi na molécula. O poliepóxido da presente invenção normalmente tem um peso molecular médio em número de cerca de 7.500 a cerca 250.000 gramas por mol, em algumas modalidades, de cerca de 15.000 a cerca de 150.000 gramas por mol e, em algumas modalidades, de cerca de 20.000 a cerca de 100.000 gramas por mol, com um índice de polidispersividade que varia de 2,5 a 7. O poliepóxido pode conter menos de 50, em algumas modalidades, de 5 a 45 e, em algumas modalidades, de 15 a 40 grupos epóxi. Por sua vez, o peso equivalente em epóxi pode ser menor que cerca de 15.000 gramas por mol, em algumas modalidades, de cerca de 200 a cerca de 10.000 gramas por mol e, em algumas modalidades, de cerca de 500 a cerca de 7.000 gramas por mol.

[0040] O poliepóxido pode ser um homopolímero ou copolímero linear ou ramificado (por exemplo, aleatório, enxerto, bloco, etc.) contendo grupos epóxi terminais, unidades de oxirano esquelético, e/ou grupos epóxi pendentes. Os monômeros empregados para formar esses poliepóxidos podem variar. Em uma modalidade específica, por exemplo, o poliepóxido contém pelo menos um componente monomérico (met)acrílico epóxi-funcional. Conforme usado neste documento, o termo “(met)acrílico” inclui monômeros acrílicos e metacrílicos, bem como seus sais ou ésteres, tais como monômeros de acrilato e metacrilato. Por exemplo, os monômeros (met)acrílicos epóxi- funcionais adequados podem incluir, mas não estão limitados a, aqueles contendo grupos 1,2-epóxi, tais como acrilato de glicidil e metacrilato de glicidil. Outros monômeros epóxi-funcionais adequados incluem o alil glicidil éter, etacrilato de glicidil e itoconato de glicidil.

[0041] O poliepóxido normalmente tem um peso molecular relativamente alto, como indicado acima, para que possa não apenas resultar na extensão de cadeia, mas também a atingir a morfologia desejada da mistura. A taxa de fluxo à fusão resultante do polímero está, assim, normalmente dentro de uma faixa de cerca de 10 a cerca de 200 gramas por 10 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 40 a cerca de 150 gramas por 10 minutos e, em algumas modalidades, de cerca de 60 a cerca de 120 gramas por 10 minutos, determinada numa carga de 2160 gramas e a uma temperatura de 190°C.

[0042] Se desejado, monômeros adicionais também podem ser empregados no poliepóxido para ajudar a atingir o peso molecular desejado. Esses monômeros podem variar e incluir, por exemplo, monômeros de éster, monômeros (meta)acrílicos, monômeros de olefina, monômeros de amida, etc. Em uma determinada modalidade, por exemplo, o poliepóxido inclui pelo menos um monômero α-olefina linear ou ramificado, como aqueles com 2 a 20 átomos de carbono e preferencialmente com 2 a 8 átomos de carbono. Exemplos específicos incluem etileno, propileno, 1-buteno; 3-metil-1-buteno; 3,3-dimetil-1-buteno; 1-penteno; 1-penteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-hexeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-hepteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1- octeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-noneno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-deceno substituído por etil, metil ou dimetil; 1-dodeceno; e estireno. Os comonômeros de α-olefina particularmente desejados são etileno e propileno.

[0043] Outro monômero adequado pode incluir um monômero (met)acrílico que não seja epóxi-funcional. Exemplos desses monômeros (met)acrílicos podem incluir acrilato de metil, acrilato de etil, acrilato de n- propil, acrilato de i-propil, acrilato de n-butil, acrilato de s-butil, acrilato de i- butil, acrilato de t-butil, acrilato de n-amil, acrilato de i-amil, acrilato de isobornil, acrilato de n-hexil, acrilato de 2-etilbutil, acrilato de 2-etilhexil, acrilato de n-octil, acrilato de n-decil, acrilato de metilciclohexil, acrilato de ciclopentil, acrilato de ciclohexil, metacrilato de metil, metacrilato de etil, metacrilato de 2-hidroxietil, metacrilato de n-propil, metacrilato de n-butil, metacrilato de i-propil, metacrilato de i-butil, metacrilato de n-amil,metacrilato de n-hexil, metacrilato de i-amil, metacrilato de s-butil,metacrilato de t-butil, metacrilato de 2-etilbutil, metacrilato de metilciclohexil, metacrilato de cinamil, metacrilato de crotil, metacrilato de ciclohexil, metacrilato de ciclopentil, metacrilato de 2-etoxietil, metacrilato de isobornil, etc., bom como combinações dos mesmos.

[0044] Em uma modalidade particularmente desejável da presente invenção, o poliepóxido é um terpolímero formado por um componente monomérico (met)acrílico epóxi-funcional, um componente monomérico de α-olefina, e um componente monomérico (met)acrílico não epóxi-funcional. Por exemplo, o poliepóxido pode ser metacrilato de poli(etileno-co- metilacrilato-co-glicidil), que tem a seguinte estrutura:

em que x, y e z são 1 ou maiores.

[0045] O monômero epóxi-funcional pode ser transformado em um polímero usando uma variedade de técnicas conhecidas. Por exemplo, um monômero contendo grupos funcionais polares pode ser enxertado na estrutura principal de um polímero para formar um copolímero de enxerto. Tais técnicas de enxerto são bem conhecidas na técnica e descritas, por exemplo, na Patente U.S. No. 5.179.164. Em outras modalidades, um monômero contendo grupos epóxi-funcionais pode ser copolimerizado com um monômero para formar um bloco ou copolímero aleatório usando técnicas conhecidas de polimerização de radical livre, tais como reações de alta pressão, sistemas de reação com catalisador Ziegler-Natta, sistemas de reação com catalisador de sítio único (por exemplo, metaloceno), etc.

[0046] A parte relativa do(s) componente(s) monomérico(s) pode ser selecionada para atingir um equilíbrio entre a reatividade de epóxi e a taxa de fluxo à fusão. Mais especificamente, um alto teor de monômero de epóxi pode resultar em uma boa reatividade com o polímero da matriz, mas um teor muito alto pode reduzir a taxa de fluxo à fusão de tal forma que o poliepóxido afete negativamente a resistência à fusão da mistura de polímero. Assim, na maioria das modalidades, o(s) monômero(s) (met)acrílico(s) epóxi-funcionais constitui(em) cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 2% em peso a cerca de 20% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 4% em peso a cerca de 15% em peso do copolímero. O(s) monômero(s) de α-olefina também pode(m) constituir de cerca de 55% em peso a cerca de 95% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 65% em peso a cerca de 85% em peso do copolímero. Quando empregados, outros componentes monoméricos (por exemplo, monômeros (met)acrílicos não epóxi-funcionais) podem constituir de cerca de 5% em peso a cerca de 35% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 8% em peso a cerca de 30% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso do copolímero. Um exemplo específico de um poliepóxido adequado que pode ser usado na presente invenção está comercialmente disponível pela Arkema sob o nome de LOTADER® AX8950 ou AX8900. O LOTADER® AX8950, por exemplo, tem uma taxa de fluxo à fusão de 70 a 100 g/10 min e tem um teor de monômero de metacrilato de glicidil de 7% em peso a 11% em peso, um teor de monômero de acrilato de metil de 13% em peso a 17% em peso, e um teor de monômero de etileno de 72% em peso a 80% em peso. Outro poliepóxido adequado está comercialmente disponível pela DuPont sob o nome de ELVALOY® PTW, que é um terpolímero de etileno, acrilato de butil, e metacrilato de glicidil e tem uma taxa de fluxo à fusão de 12 g/10 min.

[0047] Além de controlar o tipo e o teor relativo dos monômeros usados para formar o poliepóxido, a porcentagem em peso geral também pode ser controlada para atingir os benefícios desejados. Por exemplo, se o nível de modificação for muito baixo, o aumento desejado na resistência à fusão e nas propriedades mecânicas pode não ser obtido. Os presentes inventores também descobriram, no entanto, que se o nível de modificação for muito alto, o processamento poderá ficar restrita devido às fortes interações moleculares (por exemplo, reticulação) e formação de rede física pelos grupos epóxi- funcionais. Assim, o poliepóxido é normalmente empregado em uma quantidade de cerca de 0,05% em peso a cerca 10% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 1% em peso a cerca de 3% em peso, com base no peso do polímero da matriz empregado na composição. O poliepóxido também pode constituir cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 8% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 3% em peso, com base no peso total da composição.

[0048] Outros aditivos de nanoinclusão de reação também podem ser empregados na presente invenção, como polímeros funcionalizados com oxazolina, polímeros funcionalizados com cianeto, etc. Quando empregados, esses aditivos de nanoinclusão reativos podem ser empregados dentro das concentrações indicadas acima para o poliepóxido. Em uma modalidade específica, uma poliolefina enxertada com oxazolina pode ser empregada ou seja, uma poliolefina enxertada com um monômero contendo um anel de oxazolina. A oxazolina pode incluir uma 2-oxazolina, tal como 2-vinil-2- oxazolina (por exemplo, 2-isopropenil-2-oxazolina), 2-graxo-alquil-2- oxazolina (por exemplo, obteníveis pela etanolamina de ácido oleico, ácido linoleico, ácido palmitoleico, ácido gadoleico, ácido erúcico e/ou ácido araquidônico) e combinações dos mesmos. Em outra modalidade, a oxazolina pode ser selecionada dentre maleinato de ricinoloxazolina, undecil-2- oxazolina, soja-2-oxazolina, rícino-2-oxazolina e combinações dos mesmos, por exemplo. Ainda em outra modalidade, a oxazolina é selecionada dentre 2- isopropenil-2-oxazolina, 2-isopropenil-4,4-dimetil-2-oxazolina e combinações dos mesmos.

[0049] Nanocargas também podem ser usadas, tais como negro de carbono, nanotubos de carbono, nanofibras de carbono, nanoargilas, nanopartículas metálicas, nanossílica, nanoalumina, etc. Nanoargilas são especialmente adequadas. O termo "nanoargila" refere-se geralmente a nanopartículas de um material de argila (um mineral de ocorrência natural, um mineral organicamente modificado ou um nanomaterial sintético), que normalmente têm uma estrutura de plaquetas. Exemplos de nanoargilas incluem, por exemplo, montmorillonita (estrutura de argila esmectite em camadas 2:1), bentonita (filossilicato de alumínio formado principalmente por montmorillonita), caulinita (aluminossilicato 1:1 tendo uma estrutura lamelar e da fórmula empírica Al2Si2O5(OH)4), Haloisite (aluminossilicato 1:1 tendo uma estrutura tubular e de fórmula empírica Al2Si2O5(OH)4), etc. Um exemplo de uma nanoargila adequada é Cloisite®, que é uma nanoargila de montmorillonita e está comercialmente disponível junto à Southern Clay Products, Inc. Outros exemplos de nanoargilas sintéticas incluem, mas não estão limitados a uma nanoargila hidróxido misto de metal, nanoargila de hidróxido em camada dupla (por exemplo, sepiocita), laponita, hectorita, saponita, indonita, etc.

[0050] Se desejado, a nanoargila pode conter um tratamento de superfície para ajudar a melhorar a compatibilidade com o polímero da matriz (por exemplo, poliéster). O tratamento de superfície pode ser orgânico ou inorgânico. Em uma modalidade, é empregado um tratamento de superfície orgânico que é obtido pela reação de um cátion orgânico com a argila. Cátions orgânicos adequados podem incluir, por exemplo, compostos de amônio organoquaternário que são capazes de trocar cátions com a argila, tais como cloreto de dimetil-bis[sebo hidrogenado] amônio (2M2HT), cloreto de benzil metil bis[sebo hidrogenado] amônio (MB2HT), cloreto de metil tris[alquil de sebo hidrogenado] (M3HT), etc. Exemplos de nanoargilas orgânicas disponíveis comercialmente podem incluir, por exemplo, Dellite® 43B (Laviosa Chimica de Livorno, Itália), que é uma argila de montmorillonita modificada com sal de dimetil sebo benzil hidrogenado amônio. Outros exemplos incluem Cloisite® 25A e Cloisite® 30B (Southern Clay Products) e Nanofil 919 (Süd Chemie). Se desejado, a nanocarga pode ser misturada com uma resina transportadora para formar um masterbatch que aumenta a compatibilidade do aditivo com os outros polímeros na composição. Resinas transportadoras particularmente adequadas incluem, por exemplo, poliésteres (por exemplo, ácido polilático, tereftalato de polietileno, etc.); poliolefinas (por exemplo, polímeros de etileno, polímeros de propileno, etc.); e assim por diante, conforme descrito em mais detalhes acima.

[0051] Em determinadas modalidades da presente invenção, vários aditivos de nanoinclusão podem ser empregados em combinação. Por exemplo, um primeiro aditivo de nanoinclusão (por exemplo, poliepóxido) pode ser disperso na forma de domínios com uma dimensão transversal média de cerca de 50 a cerca de 500 nanômetros, em algumas modalidades, de cerca de 60 a cerca de 400 nanômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 80 a cerca de 300 nanômetros. Um segundo aditivo de nanoinclusão (por exemplo, nanocarga) também pode ser disperso na forma de domínios que são menores que o primeiro aditivo nanoinclusivo, tal como aqueles com uma dimensão transversal média de cerca de 1 a cerca de 50 nanômetros, em algumas modalidades, de cerca de 2 a cerca de 45 nanômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 40 nanômetros. Quando empregados, o primeiro e/ou segundo aditivos de nanoinclusão normalmente constituem de cerca de 0,05% em peso a cerca de 20% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso da composição termoplástica, com base no peso da fase contínua (polímero(s) da matriz). A concentração do primeiro e/ou segundo aditivos de nanoinclusão na composição termoplástica inteira pode de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso da composição termoplástica.

D. Outros componentes

[0052] Uma ampla variedade de ingredientes pode ser usada na composição por diversos motivos diferentes. Por exemplo, em uma modalidade específica, um modificador interfásico também pode ser empregado na composição termoplástica para ajudar a reduzir o grau de atrito e conectividade entre o aditivo de microinclusão e o polímero da matriz e, assim, aumentar o grau e a uniformidade da descolagem. Desse modo, os poros podem ser distribuídos de uma forma mais homogênea por toda a composição. O modificador pode estar na forma líquida ou semissólida em temperatura ambiente (por exemplo, 25°C) para que possua uma viscosidade relativamente baixa, permitindo que seja incorporado mais facilmente na composição termoplástica e migre mais facilmente para as superfícies do polímero. Nesse aspecto, a viscosidade cinemática do modificador interfásico é normalmente de cerca de 0,7 a cerca de 200 centistokes (“cs”), em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 100 cs e, em algumas modalidades, de cerca de 1,5 a cerca de 80 cs, determinada a 40°C. Além disso, o modificador interfásico é também normalmente hidrofóbico para que tenha uma afinidade pelo aditivo de microinclusão, resultando, por exemplo, em uma alteração na tensão interfacial entre o polímero da matriz e o aditivo. Ao reduzir as forças físicas nas interfaces entre o polímero da matriz e o aditivo de microinclusão, acredita-se que a natureza hidrofóbica, de baixa viscosidade, do modificador possa ajudar a facilitar a descolagem. Conforme usado neste documento, o termo “hidrofóbico” normalmente se refere a um material que tem um ângulo de contato da água e ar de cerca de 40° ou mais e, em alguns casos, de cerca de 60° ou mais. Em contrapartida, o termo “hidrofílico” normalmente se refere a um material que tem um ângulo de contato da água e ar menor que cerca de 40°. Um teste adequado para medir o ângulo de contato é o ASTM D5725-99 (2008).

[0053] Modificadores interfásicos hidrofóbicos, de baixa viscosidade, adequados podem incluir, por exemplo, silicones, copolímeros de silicone- poliéter, poliésteres alifáticos, poliésteres aromáticos, alquileno glicóis (por exemplo, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, propileno glicol, polietileno glicol, polipropileno glicol, polibutileno glicol, etc.), alcano dióis (por exemplo, 1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3- propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1,6 hexanodiol, 1,3-ciclohexanodimetanol, 1,4- ciclohexanodimetanol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutanodiol, etc.), óxidos de amina (por exemplo, óxido de octildimetilamina), ésteres de ácido graxo, amidas de ácido graxo (por exemplo, oleamida, erucamida, estearamida, etileno bis(estearamida), etc.), óleos minerais e vegetais, e assim por diante. Um líquido ou semissólido particularmente adequado é o poliéter poliol, tal como o comercialmente disponível sob o nome Pluriol® WI da BASF Corp. Outro modificador adequado é um éster parcialmente renovável, tal como o comercialmente disponível sob o nome HALLGREEN® IM da Hallstar.

[0054] Quando empregado, o modificador interfásico pode constituir de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 15% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso da composição termoplástica, com base no peso da fase contínua (polímero(s) da matriz). A concentração dos modificadores interfásicos em toda a composição termoplástica pode constituir de cerca de 0,05% em peso a cerca de 20% em peso, em algumas modalidades de cerca de 0,1% em peso a cerca de 15% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 10% em peso.

[0055] Quando empregado nas quantidades observadas acima, o modificador interfásico terá uma característica que permite que ele migre facilmente para a superfície interfacial dos polímeros e facilitem o descolamento sem danificar as propriedades de fusão gerais da composição termoplástica. Por exemplo, o modificador interfásico normalmente não tem um efeito plastificante sobre o polímero pela redução de sua temperatura de transição vítrea. Pelo contrário, os presentes inventores descobriram que a temperatura de transição vítrea da composição termoplástica pode ser substancialmente igual à do polímero da matriz inicial. Nesse aspecto, a razão entre a temperatura vítrea da composição e aquela do polímero da matriz é normalmente de cerca de 0,7 a cerca de 1,3, em algumas modalidades, de cerca de 0,8 a cerca de 1,2, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,9 a cerca de 1,1. A composição termoplástica pode, por exemplo, ter uma temperatura de transição vítrea de cerca de 35°C a cerca de 80°C, em algumas modalidades de cerca de 40°C a cerca de 80°C, e, em outras modalidades, de cerca de 50°C a cerca de 65°C. A taxa de fluxo à fusão da composição termoplástica também pode ser parecida com o do polímero da matriz. Por exemplo, a taxa de fluxo à fusão da composição (numa base seca) pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 70 gramas por 10 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 50 gamas por 10 minutos e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 25 gramas por 10 minutos, determinada numa carga de 2160 gramas e a uma temperatura de 190°C.

[0056] Compatibilizantes também podem ser empregados para melhorar a aderência interfacial e reduzir a tensão interfacial entre o domínio e a matriz, permitindo, assim, a formação de domínios menores durante a mistura. Exemplos de compatibilizantes adequados podem incluir, por exemplo, copolímeros funcionalizados com epóxi ou frações químicas de anidrido maleico. Um exemplo de um compatibilizante de anidrido maleico é o anidrido maleico enxertado com polipropileno, que está comercialmente disponível pela Arkema sob os nomes Orevac™ 18750 e Orevac™ CA 100. Quando empregados, os compatibilizadores podem constituir de cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso da composição termoplástica, com base no peso da matriz de fase contínua.

[0057] Outros materiais adequados que também podem ser usados na composição termoplástica, tais como catalisadores, antioxidantes, estabilizantes, surfactantes, ceras, solventes sólidos, preenchedores, agentes de nucleação (por exemplo, carbonato de cálcio, etc.), compostos particulados, e outros materiais adicionados para aumentar a processabilidade e as propriedades mecânicas da composição termoplástica. No entanto, um aspecto benéfico da presente invenção é que boas propriedades podem ser fornecidas sem a necessidade de diversos aditivos convencionais, tais como agentes de expansão (por exemplo, clorofluorocarbonos, hidroclorofluorocarbonos, hidrocarbonetos, dióxido de carbono, dióxido de carbono supercrítico, nitrogênio, etc.) e plastificantes (por exemplo, polietilenoglicol sólido ou semissólido). Na verdade, a composição termoplástica pode ser geralmente livre de agentes de expansão e/ou plastificantes. Por exemplo, os agentes de expansão e/ou plastificantes podem estar presentes numa quantidade de não mais de cerca de 1% em peso, em algumas modalidades, não mais de cerca de 0,5% em peso, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 0,2% em peso da composição termoplástica. Além disso, devido às propriedades de branqueamento por tensão, conforme descrito com mais detalhes abaixo, a composição resultante pode atingir uma cor opaca (por exemplo, branca) sem a necessidade de pigmentos convencionais, tais como dióxido de titânio. Em certas modalidades, por exemplo, os pigmentos podem estar presentes numa quantidade de não mais que cerca de 1% em peso, em algumas modalidades, não mais que cerca de 0,5% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 0,2% em peso da composição termoplástica.

II. Materiais Poliméricos

[0058] O material polimérico da presente invenção pode ter uma variedade de formas diferentes, dependendo da aplicação específica, tal como películas, materiais fibrosos, artigos moldados, perfis, etc., bem como compósitos e laminados dos mesmos. Em uma modalidade, por exemplo, o material polimérico encontra-se em forma de película ou camada de película. Películas de multicamadas podem conter de duas (2) a quinze (15) camadas, e, em algumas modalidades, de três (3) a doze (12) camadas. Tais películas de multicamadas contêm normalmente ao menos uma camada base e ao menos uma camada adicional (por exemplo, camada de revestimento), mas pode conter quantas camadas desejado. Por exemplo, a película de multicamadas pode ser formada a partir de uma camada base e uma ou mais camadas superficiais, em que a camada base e/ou camada ou camadas superficiais são formadas a partir do material polimérico da presente invenção. Deve-se entender, no entanto, que outros materiais poliméricos podem ser igualmente empregados na camada de base e/ou camada ou camadas superficiais, tais como polímeros de poliolefina. A espessura da película pode ser relativamente pequena para aumentar a flexibilidade. Por exemplo, a película pode ter uma espessura de cerca de 1 a cerca de 200 micrômetros, em algumas modalidades de cerca de 2 a cerca de 150 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 100 micrômetros e, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 60 micrômetros.

[0059] Além de uma película, o material polimérico pode ter também a forma de um material fibroso ou uma camada ou componente de um material fibroso, o qual pode incluir fibras descontínuas individuais ou filamentos (fibras contínuas), bem como fios, tecidos, etc., formados a partir de tais fibras. Fios podem incluir, por exemplo, várias fibras descontínuas que são torcidas juntas ("fios fiados"), filamentos colocados juntos sem torcer ("fios sem torção"), filamentos colocados juntos com um grau de torção, cada filamento com ou sem torção ("monofilamento"), etc. O fio pode ou não ser texturizado. Tecidos adequados podem igualmente incluir, por exemplo, tecidos, tecidos de malha, tecidos não tecidos (por exemplo, redes spunbond, redes meltblown, redes cardadas, redes de via úmida, redes de fluxo de ar, redes coform, redes hidraulicamente emaranhadas etc) e outros. As fibras formadas pela composição termoplástica podem geralmente ter qualquer configuração desejada, incluindo monocomponente e multicomponente (por exemplo, configuração de revestimento-núcleo, configuração lado-a-lado, configuração de molde segmentada, configuração de ilha-no-mar, e assim por diante). Em algumas modalidades, as fibras podem conter um ou mais polímeros adicionais como um componente (por exemplo, bicomponente) ou constituinte (por exemplo, biconstituinte) para aumentar ainda mais a resistência e outras propriedades mecânicas. Por exemplo, a composição termoplástica pode formar um componente de revestimento de uma fibra bicomponente de revestimento/núcleo, enquanto que um polímero adicional pode formar o componente do núcleo ou vice-versa. O polímero adicional pode ser um polímero termoplástico, tal como poliésteres, por exemplo, ácido polilático, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, e assim por diante; poliolefinas, por exemplo, polietileno, polipropileno, polibutileno, e assim por diante; politetrafluoroetileno; acetato de polivinil; cloreto acetato de polivinil; polivinil butiral; resinas acrílicas, por exemplo, poliacrilato, polimetilacrilato, polimetilmetacrilato, e assim por diante; poliamidas, por exemplo, náilon; cloreto de polivinil; cloreto de polivinilideno; poliestireno; álcool polivinílico; e poliuretanos.

[0060] Independentemente de sua forma específica, o material polimérico da presente invenção é geralmente formado por uma composição termoplástica, que pode incluir o polímero da matriz, aditivo de microinclusão, aditivo de nanoinclusão, bem como outros componentes opcionais. Para formar a composição termoplástica inicial, os componentes são normalmente misturados usando uma qualquer uma de uma variedade de técnicas conhecidas. Em uma modalidade, por exemplo, os componentes podem ser fornecidos separadamente ou em combinação. Por exemplo, os componentes podem ser primeiro misturados a seco para formar uma mistura seca essencialmente homogênea, e podem ser fornecidos simultaneamente ou em sequência a um dispositivo de processamento por fusão que mistura dispersivamente os materiais. Podem ser empregadas técnicas de processamento por fusão em descontínuas e/ou contínuas. Por exemplo, um misturador/amassador, misturador Banbury, misturador contínuo Farrel, extrusora de rosca única, extrusora de rosca dupla, laminadores, etc., podem ser usados para misturar e processar os materiais por fusão. Dispositivos de processamento por fusão particularmente adequados podem ser uma extrusora de rosca dupla de co-rotação (por exemplo, extrusora ZSK-30 disponível pela Werner & Pfleiderer Corporation de Ramsey, Nova Jersey ou uma extrusora USALAB 16 Thermo Prism™, disponível pela Thermo Electron Corp., Stone, Inglaterra). Essas extrusoras podem incluir portas de alimentação e de ventilação e proporcionar uma mistura distributiva e dispersiva de alta intensidade. Por exemplo, os componentes podem ser introduzidos nas mesmas portas de alimentação da extrusora de rosca dupla e misturados por fusão para formar uma mistura fundida substancialmente homogênea. Se desejado, outros aditivos também podem ser injetados na fusão do polímero e/ou introduzidos separadamente na extrusora em um ponto diferente ao longo de seu comprimento.

[0061] A composição misturada fundida resultante pode conter domínios em microescalas do aditivo de microinclusão e domínios em nanoescala do aditivo de nanoinclusão, como descrito acima. O grau de cisalhamento/pressão e de calor pode ser controlado para garantir a dispersão suficiente, mas não tão alto a ponto de reduzir negativamente o tamanho dos domínios, de modo que eles fiquem incapazes de atingir as propriedades desejadas. Por exemplo, a mistura geralmente ocorre a uma temperatura de cerca de 180°C a cerca de 300°C, em algumas modalidades de cerca de 185°C a cerca de 250°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 190°C a cerca de 240°C. Da mesma forma, a taxa de cisalhamento aparente durante o processamento por fusão pode variar de cerca de 10 s-1 a cerca de 3000 s-1, em algumas modalidades, de cerca de 50 s-1 a cerca de 2000 s-1, e, em algumas modalidades, de cerca de 100 s-1 a cerca de 1200 s-1. A taxa de cisalhamento aparente pode ser igual a 4Q/πR3, onde Q é a taxa de fluxo volumétrica (“m3/s”) da fusão do polímero e R é o raio (“m”) do capilar (por exemplo, molde da extrusora) através do qual o polímero fundido flui. Obviamente, outras variáveis, tais como o tempo de permanência durante o processamento por fusão, que é inversamente proporcional à taxa de produção, também podem ser controladas para atingir o grau desejado de homogeneidade.

[0062] Para atingir as condições de cisalhamento desejadas (por exemplo, taxa, tempo de permanência, taxa de cisalhamento, temperatura de processamento por fusão, etc.), a velocidade da(s) rosca(s) da extrusora pode ser selecionada com um determinado intervalo. Geralmente, é observado um aumento na temperatura do produto com o aumento da velocidade da rosca devido à entrada adicional de energia mecânica no sistema. Por exemplo, a velocidade da rosca pode variar de cerca de 50 a cerca de 600 revoluções por minuto (“rpm”), em algumas modalidades, de cerca de 70 a cerca de 500 rpm, e, em algumas modalidades, de cerca de 100 a cerca de 300 rpm. Isso pode resultar em uma temperatura que seja suficientemente alta para dispersar o aditivo de microinclusão sem afetar negativamente o tamanho dos domínios resultantes. A taxa de cisalhamento por fusão e, por sua vez, o grau em que os aditivos são dispersos, também podem ser aumentados durante o uso de um ou mais elementos de mistura distributiva e/ou dispersiva dentro da seção de mistura da extrusora. Entre os misturadores distributivos de rosca única estão, por exemplo, os misturadores Saxon, Dulmage, Cavity Transfer, etc. Da mesma maneira, os misturadores dispersivos adequados podem incluir misturadores de anel de bolha, Leroy/Maddock, CRD, etc. Conforme conhecido na área, a mistura pode ser ainda mais aprimorada usando pinos no cilindro que criem uma dobra fazendo a reorientação da fusão do polímero, como aqueles usados nas extrusoras Buss Kneader, nos misturadores Cavity Transfer e nos misturadores Vortex Intermeshing Pin (VIP).

[0063] Uma vez formada, uma rede porosa pode ser introduzida no material polimérico. Por exemplo, o material pode ser estirado no sentido longitudinal (por exemplo, sentido da máquina), sentido transversal (por exemplo, sentido transversal da máquina), etc., bem como combinações dos mesmos. Para executar a extração desejada, a composição termoplástica pode ser formatada em formato precursor, extraída, e em seguida convertida no material desejado (por exemplo, película, fibra, etc). Em uma modalidade, a forma precursora pode ser uma película com espessura a partir de cerca de 1 a cerca de 5000 micrômetros, em algumas modalidades a partir de cerca de 2 a cerca de 4000 micrômetros, em algumas modalidades de cerca de 5 a cerca de 2500 micrômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 500 micrômetros. Como uma alternativa à formação de uma forma precursora, a composição termoplástica pode também ser extraída in situ à medida que está sendo formatada na forma desejada para o material polimérico. Em uma modalidade, por exemplo, a composição termoplástica pode ser extraída enquanto está sendo formada em uma película ou fibra.

[0064] Várias técnicas de estiramento podem ser empregadas, de forma geral, tais como aspiração (por exemplo, unidades de estiramento de fibra), estiramento de estrutura elástica, estiramento biaxial, estiramento multiaxial, estiramento do perfil, estiramento à vácuo, etc. Em uma modalidade, por exemplo, o composto é estirado com um orientador no sentido da máquina (“OSM”), como os comercializados pela Marshall and Willams, Co. de Providence, Rhode Island. Unidades de OSM têm tipicamente uma pluralidade de cilindros de extração (por exemplo, de 5 a 8) que, progressivamente, empuxam e afinam a película na direção da máquina. A composição pode ser extraída por meio de operações de extração discretas, quer sejam individuais ou múltiplas. Deve-se observar que alguns dos cilindros em um aparelho OSM podem não estar operando a velocidades progressivamente maiores. Para extrair a composição da maneira descrita acima, geralmente é preferível que os cilindros do OSM não estejam aquecidos. No entanto, se desejado, um ou mais cilindros podem ser ligeiramente aquecidos para facilitar o processo de extração, contanto que a temperatura da composição permaneça abaixo dos intervalos acima determinados.

[0065] O grau de extração depende em parte da natureza do material sendo extraído (por exemplo, fibra ou película), mas é selecionado geralmente para assegurar-se de que a rede porosa desejada seja alcançada. A esse respeito, a composição é tipicamente extraída (por exemplo, na direção de máquina) a uma razão de extração de cerca de de cerca de 1,1 a cerca de 3,5, em algumas modalidades a partir de cerca de 1,2 a cerca de 3,0 e, em algumas modalidades, a partir de cerca de 1,3 a cerca de 2,5. A taxa de tração pode ser determinada pela divisão do comprimento do material estirado por seu comprimento antes do estiramento. A taxa de tração também pode variar para ajudar a atingir as propriedades desejadas, tais como dentro do intervalo de cerca de 5% a cerca de 1500% por minuto de deformação, em algumas modalidades, de cerca de 20% a cerca de 1000% por minuto de deformação, e, em algumas modalidades, de cerca de 25% a cerca de 850% por minuto de deformação. A composição é geralmente mantida em uma temperatura abaixo da temperatura vítrea do polímero de matriz e aditivo de microinclusão durante a extração. Dentre outras coisas, isto ajuda a garantir que as cadeias poliméricas não sejam alteradas em tal grau que a rede porosa se torne instável. Por exemplo, a composição pode ser extraída a uma temperatura pelo menos cerca de 10°C, em algumas modalidades pelo menos cerca de 20°C, e, em algumas modalidades, pelo menos cerca de 30°C inferior à temperatura de transição para vidro do polímero matricial. Por exemplo, a composição pode ser estirada numa temperatura de cerca de -50°C a cerca de 125°C, em algumas modalidades, de cerca de -25°C a cerca de 100°C, e, em algumas modalidades, de cerca de -20°C a cerca de 50°C. Embora a composição seja normalmente estirada sem a aplicação de calor externo (por exemplo, rolos aquecidos), esse calor pode ser opcionalmente empregado para melhorar a processabilidade, reduzir a força de tração, aumentar as taxas de tração e melhorar a uniformidade da fibra.

[0066] Além de formar uma rede porosa, o estiramento também pode aumentar significativamente a dimensão axial dos domínios em microescala para que eles tenham uma forma geralmente linear, alongada. Por exemplo, os domínios em microescala alongados podem ter uma dimensão axial média que seja cerca de 10% ou mais, em algumas modalidades, de cerca de 20% a cerca de 500%, e, em algumas modalidades, de cerca de 50% a cerca de 250% maior que a dimensão axial dos domínios antes do estiramento. A dimensão axial após o estiramento pode, por exemplo, variar de cerca de 0,5 a cerca de 250 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 100 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 2 a cerca de 50 micrômetros, e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 25 micrômetros. Os domínios de microescala também podem ser relativamente finos e, assim, ter uma dimensão transversal pequena, que pode ser a partir de cerca de 0,05 a cerca de 50 micrômetros, em algumas modalidades a partir de cerca de 0,2 a cerca de 10 micrômetros e, em algumas modalidades, a partir de cerca de 0,5 a cerca de 5 micrômetros. Isto pode resultar numa razão de aspecto para os primeiros domínios (a razão entre a dimensão axial e a dimensão transversal) de cerca de 2 a cerca de 150, em algumas modalidades, de cerca de 3 a cerca de 100, e, em algumas modalidades, de cerca de 4 a cerca de 50.

III. Deformação Física

[0067] A estrutura única do material polimérico da presente invenção permite que ele sofra deformação física mais facilmente (por exemplo, dobramento, esticamento, torção, etc.) e crie uma estrutura tridimensional complexa. Notavelmente, essa deformação física pode ocorrer sob condições ambientais. Assim, por exemplo, o material pode ser deformado enquanto numa temperatura de cerca de 0°C a cerca de 50°C, em algumas modalidades, de cerca de 5°C a cerca de 40°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 10°C a cerca de 35°C. Dentre outras coisas, isto ajuda a garantir que as cadeias poliméricas não sejam alteradas em tal grau que a rede porosa se torne instável.

[0068] As diversas formas que o material polimérico pode serdeformado podem variar dependendo da aplicação específica. Por exemplo, a configuração tridimensional pode possuir um ou mais deslocamentos angulares que ficam em planos iguais ou diferentes. Referindo-se às Figs. 1-3, por exemplo, é mostrada uma modalidade específica de um material polimérico 10 que é deformado em uma configuração tridimensional em forma de L. Nesta modalidade específica, o material 10 é deformado sobre uma linha 12 para definir um deslocamento angular 14, que pode ter um ângulo de dobra α de cerca de 5° a cerca de 160°, em algumas modalidades, de cerca de 20° a cerca de 130°, e, em algumas modalidades, de cerca de 30° a cerca de 120°. Claro, a presente invenção não está limitada de forma alguma a um material que seja deformado sobre uma linha da forma mostrada nas Figs. 1-3. Na Fig. 4, por exemplo, é mostrada outra modalidade de um material 20 que contém um deslocamento angular 22 definido por uma torção helicoidal.

[0069] Também deve ser entendido que o material pode possuir múltiplo deslocamento angular, tal como 2 ou mais, em algumas modalidades, 3 ou mais, e, em algumas modalidades, de 4 a 10. Cada um dos deslocamentos pode, por exemplo, variar de cerca de 5° a cerca de 160°, em algumas modalidades, de cerca de 20° a cerca de 130°, e, em algumas modalidades, de cerca de 30° a cerca de 120°. O uso de um material polimérico com múltiplos deslocamentos angulares pode ser particularmente adequado para os artigos que precisam se estender em diferentes sentidos, tanto durante a instalação quanto no uso. Em uma modalidade, por exemplo, o material pode ser usado em um membro tubular (por exemplo, tubulação) que contém uma passagem oca, tal como para transportar fluidos, e é dobrado em um ou mais ângulos, dependendo do caminho através do qual ele pode atravessar durante o uso. Um exemplo de tal membro tubular é mostrado na Fig. 5 como o elemento 30. Como mostrado, o membro tubular 30 desta modalidade define uma passagem oca 61 e inclui três deslocamentos angulares 40, 50 e 60. As seções do membro tubular 50 entre os respectivos deslocamentos angulares podem ser lineares ou curvas. Na modalidade ilustrada, por exemplo, a seção do membro tubular 50 entre os deslocamentos angulares 40 e 50 é geralmente linear, enquanto a seção entre os deslocamentos angulares 50 e 60 é ligeiramente curva.

[0070] Independentemente de sua configuração específica, o material polimérico moldado resultante é geralmente poroso e define uma rede porosa que, por exemplo, pode constituir de cerca de 15% a cerca de 80% por cm3, em algumas modalidades, de cerca de 20% a cerca de 70%, e, em algumas modalidades, de cerca de 30% a cerca de 60% por centímetro cúbico do material. Como observado acima, a presença desse alto volume de poros pode aumentar a flexibilidade do material polimérico. Em uma modalidade, por exemplo, o material polimérico pode apresentar um módulo de elasticidade de cerca de 2500 Megapascais (“MPa”) ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 2200 MPa ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 50 MPa a cerca de 2000 MPa, e, em algumas modalidades, de cerca de 100 MPa a cerca de 1000 MPa, tal como determinado de acordo com ASTM D638-10 a 23°C. A presença de um alto volume de poros também pode proporcionar outros benefícios. Por exemplo, o material polimérico pode ser geralmente permeável a vapores d'água, como caracterizado por uma taxa de transmissão de vapor d'água relativamente alta (“WVTR”), que é a taxa na qual o vapor d'água permeia através de um material, como medido em unidades de gramas por metro quadrado por 24 horas (g/m2/24 hrs). Por exemplo, o material polimérico pode exibir uma WVTR de cerca de 300 g/m2-24 horas ou mais, em algumas modalidades cerca de 500 g/m2-24 horas ou mais, em algumas modalidades cerca de 1.000 g/m2-24 horas ou mais, e, em algumas modalidades, de cerca de 3.000 a cerca de 15.000 g/m2-24 horas, tal como determinado em conformidade com ASTM E96/96M-12, Procedimento B ou Procedimento de Teste INDA IST-70.4 (01). Em adição a permitir a passagem de vapores, o volume de poro relativamente elevado do material também diminuir significativamente a densidade do material, o que pode permitir o uso de materiais mais leves, mais flexíveis, que ainda conseguem boas propriedades. Por exemplo, a composição pode ter uma densidade relativamente baixa, tal como de cerca de 1,2 gramas por centímetro cúbico (“g/cm3”) ou menos, em algumas modalidades, cerca de 1,0 g/cm3 ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 0,2 g/cm3 a cerca de 0,8 g/cm3, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,1 g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3.

[0071] O material polimérico também pode exibir uma condutividade térmica relativamente baixa, tal como cerca de 0,40 watts por metro-kelvin (“W/m-K”) ou menos, em algumas modalidades, cerca de 0,20 W/m-K ou menos, em algumas modalidades, cerca de 0,15 W/m-K ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 0,01 a cerca de 0,12 W/m-K, e, em algumas modalidades, de cerca de 0,02 a cerca de 0,10 W/m-K. Notavelmente, o material é capaz de atingir tais valores de condutividade térmica baixos em espessuras relativamente baixas, o que pode permitir que o material possua um maior grau de flexibilidade e conformabilidade. Por esta razão, o material polimérico pode apresentar "admitância térmica" relativamente baixa, a qual é igual à condutividade térmica do material dividida por sua espessura e fornecida em unidades de watts por metro quadrado-kelvin ("W/m2K"). Por exemplo, o material pode apresentar uma admissão térmica de cerca de 1000 W/m2K ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 800 W/m2K, em algumas modalidades, de cerca de 20 a cerca de 500 W/m2K, e, em algumas modalidades, de cerca de 40 a cerca de 200 W/m2K. A espessura atual do material polimérico pode depender de sua forma particular, mas geralmente varia de cerca de 5 micrômetros a cerca de 100 milímetros, em algumas modalidades de cerca de 10 micrômetros a cerca de 50 milímetros, em algumas modalidades de cerca de 200 micrômetros a cerca de 25 milímetros, e, em algumas modalidades de cerca de 50 micrômetros a cerca de 5 milímetros.

[0072] Embora o material polimérico possa exibir um alto grau de flexibilidade inicial, é possível reduzir seletivamente esta flexibilidade quando desejado. Por exemplo, isto pode ser útil quando a flexibilidade for necessária para manipular um artigo (por exemplo, tubulação) em uma certa forma durante a instalação, mas quando a rigidez for necessária após o artigo ser instalado. Nesse aspecto, pelo menos uma parte do material polimérico pode opcionalmente ser submetida a um processo de tratamento com calor que aumenta sua rigidez, aumento a cristalinidade do material polimérico e reduzindo o tamanho de alguns ou de todos os poros como um resultado do encolhimento. Por exemplo, o material polimérico deformado pode ser aquecido a uma temperatura acima ou na temperatura de transição vítrea da matriz do polímero, tal como em cerca de 40° a cerca de 200°C, em algumas modalidades, de cerca de 50°C a cerca de 150°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 70°C a cerca de 120°C. Nessas temperaturas, o polímero começará a fluir e potencialmente a cristalizar para fazer com que os poros se desestabilizem e reduzam de tamanho.

IV. Artigos

[0073] Devido à sua capacidade única de ser facilmente moldado e de fornecer propriedades funcionais aprimoradas, o material polimérico resultante da presente invenção é bem adequado para o uso em uma variedade de tipos diferentes de artigos, tais como um artigo absorvente, película de embalagem, película de barreira, produtos médicos (por exemplo, vestidos, batas cirúrgicas, máscaras, cobertura para a cabeça, touca cirúrgica, cobertura para sapato, invólucro de esterilização, manta térmica, almofada de aquecimento, etc.), e assim por diante. Por exemplo, o material polimérico pode ser incorporado a um “produto absorvente” capaz de absorver água ou outros fluidos. Exemplos de alguns artigos absorventes, entre outros: artigos absorventes para cuidados pessoais, como fraldas, fraldas de treinamento, calcinhas absorventes, produtos para incontinência, produtos de higiene feminina (por exemplo, absorventes higiênicos, etc.), roupas de banho, lenços para bebês, e assim por diante; artigos absorventes médicos, como roupas, materiais para fenestração, resguardos para colchão, forros para cama, curativos, panos cirúrgicos absorventes e lenços médicos; toalhas de papel para limpeza pesada em cozinhas, artigos de vestimenta; bolsas e assim por diante. Materiais e processos adequados para a moldagem de tais produtos são bastante conhecidos por indivíduos versados na técnica. Artigos absorventes, por exemplo, normalmente incluem uma camada substancialmente impermeável a líquidos (por exemplo, cobertura externa), uma camada permeável a líquidos (por exemplo, revestimento em contato com o corpo, camada expansível, etc.) e um núcleo absorvente.

[0074] O material polimérico também pode ser usado em uma grande variedade de outros tipos de artigos. Exemplos não limitantes incluem, por exemplo, brinquedos; instalações de iluminação; sistemas de suporte de tela; materiais de isolamento para unidades de refrigeração (por exemplo, refrigeradores, freezers, máquina de venda automática, etc.); componentes automotivos (por exemplo, assentos traseiros e dianteiros, descansos para a cabeça, descansos para o braço, guarnições de porta, prateleiras traseiras/bandejas de embalagem, volantes e acabamento interior, painéis de controle, etc.); painéis e seções de construção (e.g., tetos, cavidades de parede, sub-piso, etc.); vestuário (por exemplo, casacos, camisas, calças, luvas, aventais, macacões, calçados, botas, adereços de cabeça, forro de meia, etc.); mobília e roupa de cama (por exemplo, sacos de dormir, edredons, etc.); sistemas de armazenagem/transferência de fluido (por exemplo, tubulações ou tanques para hidrocarbonetos líquidos/gasosos, nitrogênio líquido, oxigênio, hidrogênio ou petróleo bruto); ambientes extremos (por exemplo, submarino ou espacial); produtos alimentícios e bebidas (por exemplo, xícaras, descanso para xícaras, pratos, etc.); recipientes e garrafas, e por assim em diante. Em uma modalidade, por exemplo, o material polimérico pode ser usado em projetos de brinquedos, tais como figuras de ação, brinquedos Lego®, etc. O material polimérico também pode ser utilizado em uma "peça de vestuário", que é geralmente a intenção de incluir qualquer artigo que seja moldado para ajustar-se a uma parte de um corpo. Exemplos de tais artigos incluem, sem limitação, roupas (por exemplo, camisas, calças, jeans, calças largas, saias, casacos, roupas para esportes, roupas atléticas, aeróbicas, e para exercícios, roupas para nadar, camisas ou shorts de ciclismo, roupas de natação/banho, roupas de corrida, roupas de neopreno, collant, etc.), calçados (por exemplo, sapatos, meias, botas, etc.), roupas protetoras (por exemplo, casaco de bombeiro), acessórios de roupas (por exemplo, cintos, tiras de sutiã, tiras laterais, luvas, meias, leggings, aparelhos ortopédicos, etc.), roupas íntimas (por exemplo, roupas de baixo, t-shirts, etc.), roupas de compressão, roupas drapeadas (por exemplo, saiotes, togas, ponchos, mantos, xales, etc.), se assim por diante.

[0075] O material polimérico também pode ser usado em uma grande variedade de outros artigos em qualquer aplicação particular. Por exemplo, quando se considera aplicações automotivas, o material polimérico pode ser usado em artigos fibrosos ou como moldagens sólidas. A título de exemplo, fibras de material polimérico pode ser beneficamente usadas em artigos que podem melhorar o conforto e/ou estética de um veículo (por exemplo, revestimentos e/ou guarnição para palas de sol, caixas e revestimentos de alto- falantes, revestimentos de assentos, agentes de deslizamento de vedações e apoios para revestimentos de bancos, carpetes e reforço de carpete incluindo suporte de carpetes, tapetes de carro e apoios para tapetes de carro, revestimentos e fixações dos cintos de segurança, revestimento de pisos e forros, painéis de prateleira traseira, revestimentos de tetos e apoios, apoio de estofados, tecidos de decoração em geral, etc.), materiais que podem fornecer isolamento geral à temperatura e/ou ruído (por exemplo, acolchoamento de coluna, estofamento da porta, forros do teto, materiais gerais à prova de som e isolamento, invólucros antirruído, peças de carroçaria, janelas, tetos e tetos solares, reforços de pneus, etc.) e materiais de filtração/motor (por exemplo, filtros de combustível, filtros de óleo, separadores de baterias, filtros de ar de cabine, materiais do túnel de transmissão, tanques de combustível, etc.).

[0076] Moldagens sólidas incluindo o material polimérico podem ser utilizadas para melhorar os componentes de segurança de automóveis. Por exemplo, o material polimérico pode ser integrado em componentes de segurança passivos, tais como zonas de deformação da parte traseira, dianteira e/ou lateral de um veículo; no interior da célula de segurança do automóvel, como um componente do airbag ou do volante (por exemplo, uma coluna de direção deformável); como uma barreira de carga; ou como um componente de um sistema de segurança para pedestres (por exemplo, como um componente do pára-choques, capô, caixilho de janela, etc.).

[0077] A baixa densidade do material polimérico pode proporcionar benefícios de poupança economia de peso em aplicações automotivas. Por exemplo, o material polimérico pode ser um componente da estrutura de um automóvel, incluindo, sem limitação, o capô, pára-choques e/ou suportes de pára-choques, a tampa do bagageiro e/ou compartimento, e a parte inferior da carroceria do veículo.

[0078] Tal aplicação de base ampla do material polimérico é aplicável a uma ampla variedade de campos, e não se destina a ser de qualquer forma limitada à indústria automotiva. Por exemplo, o material polimérico pode ser usado na indústria de transporte em qualquer aplicação adequada, incluindo- se, sem limitação, aplicações aéreas e espaciais (por exemplo, aeronaves, helicópteros, transportes espaciais, dispositivos aeroespaciais militares, etc), aplicações marinhas (barcos, navios, veículos recreativos), trens e outros. O material polimérico pode ser utilizado em aplicações de transporte em qualquer forma desejada, por exemplo, em artigos fibrosos ou moldagens sólidas, em aplicações estéticas, para o isolamento de temperatura e/ou de acústico, em componentes de filtragem e/ou do motor, em componentes de segurança, etc.

[0079] A presente invenção pode ser melhor compreendida com referência aos seguintes exemplos.

Métodos de Teste Retenção de dobra

[0080] A capacidade de um material polimérico em manter sua forma após ser dobrado pode ser determinada de acordo com o seguinte teste. Inicialmente, o material pode ser formado em uma amostra de barra de teste moldada por injeção com um tamanho de acordo com ASTM D638 Tipo I (0,3175 cm de espessura, 1,27 cm de largura, 16,51 cm de comprimento). O teste também pode ser realizado com uma barra IZOD que tem um tamanho de 0,3175 cm de espessura, 1,27 cm de largura e 12,7 cm de comprimento.

[0081] Uma vez formada, a amostra é firmada em um aparelho de teste no plano vertical com braçadeiras fixadas em cada extremidade do material. Um aparelho de teste exemplar para este teste é mostrado na Fig. 14. Como ilustrado, a braçadeira de torque superior é centralizada acima da braçadeira da amostra inferior com uma distância de separação de 51 milímetros, e a amostra é centralizada entre as braçadeiras. O torque é ajustado em uma configuração predeterminada (por exemplo, 9,90 quilogramas-força/centímetro) para aplicar uma força de dobramento à amostra de teste sobre uma linha perpendicular a sua dimensão longitudinal. Após aplicar o torque por 30 segundos, o deslocamento angular da amostra é imediatamente registrado como o "ângulo de dobra". Referindo-se à Fig. 15, por exemplo, uma medida exemplar é mostrada como tendo um ângulo de dobra de cerca de 60°. Portanto, a força de dobramento é liberada e a amostra é deixada permanecer nas braçadeiras por 30 segundos adicionais para atingir um estado relaxado. Após deixar a amostra relaxar por 30 segundos, o deslocamento angular da amostra é novamente registrado como o "ângulo de liberação de dobra". A razão entre o ângulo de liberação de dobra e o ângulo de dobra ("índice de retenção de dobra") é calculado, portanto, com maiores valores representando materiais com melhor propriedades de retenção de forma.

[0082] O teste de dobramento pode ser realizado sob condições ambientais (por exemplo, temperatura de aproximadamente 25°C).

Retenção de Torção

[0083] A capacidade de um material polimérico em manter sua forma após ser torcido pode ser determinada de acordo com o seguinte teste. Inicialmente, o material pode ser formado em uma amostra de barra de teste moldada por injeção com um tamanho de acordo com ASTM D638 Tipo I (0,3175 cm de espessura, 1,27 cm de largura, 16,51 cm de comprimento). O teste também pode ser realizado com uma barra IZOD que tem um tamanho de 0,3175 cm de espessura, 1,27 cm de largura e 12,7 cm de comprimento.

[0084] Uma vez formada, a amostra é firmada em um aparelho de teste no plano horizontal com braçadeiras fixadas em cada extremidade do material. Um aparelho de teste exemplar para este teste é mostrado nas Figs. 16-17. Como ilustrado, as bordas superiores de cada braçadeira são posicionadas para que elas fiquem paralelas entre si com uma distância de separação de 51 milímetros, e a amostra é posicionada para que sua borda superior esteja em proximidade e em alinhamento com a borda superior de ambas as braçadeiras. O torque é ajustado em uma configuração predeterminada (por exemplo, 3,50 quilogramas-força/centímetro) para aplicar uma força de torção anti-horária à amostra de teste sobre uma linha paralela a sua dimensão longitudinal. Após aplicar o torque por 30 segundos, o deslocamento angular da amostra é imediatamente registrado como o "ângulo de torção". Referindo-se à Fig. 18, por exemplo, uma medida exemplar é mostrada como tendo um ângulo de torção de cerca de 90°. Portanto, a força de torção é liberada e a amostra é deixada permanecer nas braçadeiras por 30 segundos adicionais para atingir um estado relaxado. Após deixar a amostra relaxar por 30 segundos, o deslocamento angular da amostra é novamente registrado como o "ângulo de liberação de torção". A razão entre o ângulo de liberação de torção e o ângulo de torção ("índice de retenção de torção") é calculado, portanto, com maiores valores representando materiais com melhor propriedades de retenção de forma.

[0085] O teste de torção pode ser realizado sob condições ambientais (por exemplo, temperatura de aproximadamente 25°C).Taxa de Transmissão de Vapor d'Água (“WVTR”):

[0086] O teste usado para determinar a WVTR de um material pode variar com base na natureza do material. Uma técnica para medir o valor de WVTR é ASTM E96/96M-12, Procedimento B. Outro método envolve o uso do Procedimento de Teste INDA IST-70.4 (01). O precedimento de teste INDA é resumido conforme se segue. Uma câmara seca é separada de uma câmara úmida de temperatura e umidade conhecidas por uma película protetora permanente e pelo material da amostra a ser testada. O objetivo da película protetora é definir uma lacuna de ar definitiva e acalmar ou sossegar o ar na lacuna de ar enquanto ele é caracterizado. A câmara seca, a película protetora e a câmara úmida formam uma célula de difusão, em que a película de teste é vedada. O suporte de amostras é conhecido como Permatran-W modelo 100K fabricado pela Mocon/Modem Controls, Inc., Minneapolis, Minnesota. É feito um primeiro teste da WVTR da película protetora e da lacuna de ar entre a montagem do evaporador, gerando 100% de umidade relativa. O vapor d'água se difunde pela lacuna de ar e a película protetora e então se mistura com o fluxo de gás seco, proporcional à concentração de vapor d'água. O sinal elétrico é roteado para um computador para processamento. O computador calcula a taxa de transmissão da lacuna de ar e da película protetora e armazena o valor para uso posterior.

[0087] A taxa de transmissão da película protetora e da lacuna de ar éarmazenada no computador como CalC. O material da amostra é entãovedado na célula de teste. Novamente, o vapor d'água se difunde pela lacunade ar para a película protetora e o material de teste, e então se mistura com ofluxo de gás seco que varre o material de teste. Também, novamente, amistura é conduzida para o sensor de vapor. O computador então calcula ataxa de transmissão da combinação da lacuna de ar, da película protetora e domaterial de teste. Essa informação é então usada para calcular a taxa detransmissão em que a umidade é transmitida pelo material de teste de acordocom a equação:

[0088] A taxa de transmissão de vapor d'água ("WVTR") é entãocalculada conforme se segue:

em que,F = o fluxo de vapor d'água em cm3 por minuto;ρsat(T) = a densidade da água no ar saturado a uma temperatura T;RH = a umidade relativa em locais específicos na célula;A = a área transversal da célula; ePsat(T) = a pressão do vapor saturado do vapor d'água à temperatura T.Propriedades Condutoras:

[0089] A condutividade térmica (W/mK) e resistência térmica (m2K/W) podem ser determinadas de acordo com ASTM E-1530-11 (“Resistance to Thermal Transmission of Materials by the Guarded Heat Flow Meter Technique”) usando um testador Anter Unitherm modelo 2022. A temperatura de teste alvo pode ser 25°C e a carga aplicada pode ser 0,17 MPa. Antes do teste, as amostras podem ser condicionadas por 40+ horas numa temperatura de 23°C (+2°C) e umidade relativa de 50% (+10%). A admitância térmica (W/m2K) também pode ser calculada pela divisão de 1 pela resistência térmica.Propriedades Elásticas da Película:

[0090] Foram testadas as propriedades elásticas de películas (tensão máxima, módulo, deformação em ruptura e energia por volume em ruptura) em uma estrutura elástica MTS Synergie 200. O teste foi executado em conformidade com a norma ASTM D638-10 (a cerca de 23°C). Amostras de película foram cortadas em formato de osso canino com largura central de 3,0 mm antes da testagem. As amostras de película em forma de osso canino podem ser mantidas em seu lugar usando-se elementos de pega no dispositivo MTS Synergie 200 com comprimento de medida de 18,0 mm. As amostras da película foram esticadas a uma velocidade de tração de 5,0 pol/min até ocorrer a ruptura. Cinco amostras podem ser testada para cada película tanto no sentido da máquina (MD) quando em sentido transversal (CD). Pode-se usar um programa de computador (por exemplo, TestWorks 4) para coletar dados durante o teste e gerar uma curva de tensão versus deformação, a partir da qual podem ser determinadas várias propriedades, incluindo módulo, tensão máxima, alongamento e energia na ruptura.Taxa de Fluxo à Fusão:

[0091] A taxa de fluxo à fusão (“MFR”) é o peso de um polímero (em gramas) forçado através de um orifício de reômetro de extrusão (0,0825 polegada de diâmetro) quando submetido a uma carga de 2160 gramas em 10 minutos, normalmente em 190°C, 210°C ou 230°C. Salvo indicação em contrário, a taxa de fluxo à fusão é medida de acordo com o método de teste ASTM D1239 com um Plastômetro de Extrusão Tinius Olsen.

Propriedades Térmicas:

[0092] A temperatura de transição vítrea (Tg) pode ser determinada por meio de análise dinâmico-mecânica (DMA), de acordo com ASTM E1640-09. Um instrumento Q800 da TA Instruments pode ser usado. As execuções experimentais podem ser executadas em geometria de tensão/tensão, em um modo de varrimento de temperatura na faixa de -120°C a 150°C com uma taxa de aquecimento de 3°C/min. A frequência de amplitude de força pode ser mantida constante (2 Hz) durante o teste. Três (3) amostras independentes podem ser testadas para obter uma temperatura de transição vítrea média, que é definida pelo valor de pico da curva da tangente δ, em que a tangente δ é definida como a razão entre o módulo de perda e o módulo de armazenamento (tangente δ = E”/E’).

[0093] A temperatura de fusão pode ser determinada por meio de calorimetria diferencial de varredura (DSC). O calorímetro diferencial de varredura pode ser um calorímetro diferencial de varredura DSC Q100, que pode ser preparado com um acessório de resfriamento por nitrogênio líquido e com um programa de software de análise UNIVERSAL ANALYSIS 2000 (versão 4.6.6), ambos disponíveis pela T.A. Instruments Inc. de New Castle, Delaware. Para evitar o manuseio direto das amostras, podem ser utilizadas pinças e outras ferramentas. As amostras podem ser colocadas em um prato de alumínio e pesadas com precisão de 0,01 miligrama em uma balança analítica. Pode ser colocada uma tampa sobre a amostra de material no prato. Normalmente, os péletes de resina podem ser colocados diretamente no prato de pesagem.

[0094] O calorímetro diferencial de varredura pode ser calibrado usando um padrão do metal índio e pode ser feita uma correção de base de referência, conforme descrito no manual de operação do calorímetro diferencial de varredura. A amostra do material pode ser colocada na câmara de teste do calorímetro diferencial de varredura para o teste, e um prato vazio pode ser usado como referência. Todos os testes podem ser executados com a purga com nitrogênio de 55 centímetros cúbicos por minuto (grau industrial) na câmara de testes. Para as amostras de grãos de resina, o programa de aquecimento e resfriamento é um teste de 2 ciclos, que começou com o equilíbrio da câmara a -30°C, seguido por um primeiro período de aquecimento até uma taxa de 10°C por minuto até uma temperatura de 200°C, seguido por um equilíbrio da amostra a 200°C por 3 minutos, seguido por um primeiro período de resfriamento de 10°C por minuto até uma temperatura de -30°C, seguido pelo equilíbrio da amostra a -30°C por 3 minutos, e em seguida um segundo período de aquecimento, a uma taxa de 10°C por minuto até uma temperatura de 200°C. Para as amostras de grãos de resina, o programa de aquecimento e resfriamento é um teste de 1 ciclo, que começou com o equilíbrio da câmara a -25°C, seguido por um primeiro período de aquecimento até uma taxa de 10°C por minuto até uma temperatura de 200°C, seguido por um equilíbrio da amostra a 200°C por 3 minutos, seguido por um primeiro período de resfriamento de 10°C por minuto até uma temperatura de -30°C. Todos os testes podem ser executados com a purga com nitrogênio de 55 centímetros cúbicos por minuto (grau industrial) na câmara de testes.

[0095] Os resultados podem ser avaliados usando o programa de software de análise UNIVERSAL ANALYSIS 2000, que identifica e quantifica a temperatura de transição vítrea (Tg) da inflexão, os picos endotérmicos e exotérmicos, e as áreas sob os picos nos gráficos de DSC. A temperatura de transição vítrea pode ser identificada como a região da linha do gráfico onde ocorreu uma nítida mudança na inclinação, e a temperatura de fusão pode ser determinada usando um cálculo automático de inflexão.

Densidade e Volume de Poros Percentual:

[0096] Para determinar a densidade e o volume de poros percentual, a largura (Wi) e espessura (Ti) da amostra foram inicialmente medidos antes do estiramento. O comprimento (Li) antes do estiramento também pôde ser determinado pela medição da distância entre duas marcas numa superfície da amostra. Consequentemente, a amostra pôde ser estirada para iniciar a formação de espaços vazios. A largura (Wf), espessura (Tf) e comprimento (Lf) da amostra puderam então ser medidos o mais próximo de 0,01 mm usando um Compasso Digimatic (Mitutoyo Corporation). O volume (Vi) antes do estiramento pôde ser calculado por Wi x Ti x Li = Vi. O volume (Vf) após o estiramento pôde ser calculado por Wf x Tf x Lf = Vf. A densidade (Pf) pode ser calculada por: Pf = Pi/Φ, onde Pi é a densidade do material precursor; e o volume de poros percentual (% Vv) pôde ser calculado por: %Vv = (1 - 1/ Φ) x 100.Teor de umidade:

[0097] O teor de umidade pode ser determinado usando um analisador de umidade Arizona Instruments Computrac Vapor Pro (Modelo n° 3100) substancialmente de acordo com ASTM D 7191-05, que está incorporada em sua totalidade neste documento por referência para todos os fins. A temperatura de teste (§X2.1.2) pode ser de 130°C, o tamanho da amostra (§X2.1.1) pode ser de 2 a 4 gramas, e o tempo de purga do frasco (§X2.1.4) pode ser de 30 segundos. Além disso, os critérios finais (§X2.1.3) podem ser definidos como um modo de "previsão", o que significa que o teste termina quando os critérios programados internamente (que matematicamente calculam o parâmetro do teor de umidade) são atendidos.EXEMPLO 1

[0098] A capacidade de criar uma rede porosa única dentro de um material polimérico foi demonstrada. Inicialmente, uma composição termoplástica foi formada por 85,3% em peso de ácido polilático (PLA 6201D, Natureworks®), 9,5% em peso de um aditivo de microinclusão, 1,4% em peso de um aditivo de nanoinclusão, e 3,8% em peso de um modificador interfacial interno. O aditivo de microinclusão foi o Vistamaxx™ 2120 (ExxonMobil), que é um copolímero/elastômero de polipropileno-polietileno com uma taxa de fluxo à fusão de 29 g/10 min (190°C, 2160 g) e uma densidade de 0,866 g/cm3. O aditivo de nanoinclusão foi o poli(etileno-co- metil acrilato-co-glicidil metacrilato) (Lotader® AX8900, Arkema) com uma taxa de fluxo à fusão de 5-6 g/10 min (190°C/2160 g), um teor de metacrilato de glicidil de 7 a 11% em peso, teor de acrilato de metil a 13 a 17% em peso, e teor de etileno de 72 a 80% em peso. O modificador interfacial interno era o Lubrificante PLURIOL® WI 285 da BASF, que é um fluido funcional de polialquilenoglicol.

[0099] Os polímeros foram introduzidos em uma extrusora de rosca dupla de co-rotação (ZSK-30, diâmetro de 30 mm, comprimento de 1328 milímetros) para produção de compostos que foram fabricados pela Werner and Pfleiderer Corporation, de Ramsey, Nova Jersey. A extrusora possuía 14 zonas, numeradas sequencialmente de 1-14, a partir do funil de alimentação até o molde. A primeira zona de barril n.° 1 recebeu as resinas por meio de alimentadora gravimétrica a uma vazão total de 15 libras por hora. O PLURIOL® WI285 foi adicionado por meio de bomba injetora na zona de barril n.° 2. O molde usado para extrudar a resina tinha 3 aberturas de molde (6 milímetros de diâmetro) que eram separadas por 4 milímetros. Após a formação, a resina extrudada foi resfriada numa correia transportadora resfriada por ventilação e formadas em péletes por um peletizador Conair. A velocidade da rosca da extrusora era de 200 rotações por minuto (“rpm”). Os peletes foram então alimentados em massa a uma extrusora de rosca de sinal aquecida até uma temperatura de 212°C onde a mistura fundida saía por uma fenda de 4,5 polegadas de largura e extraída a uma espessura de película variando entre 36 μm a 54 μm. As películas eram extraídas no sentido da máquina até cerca de 100% de modo a iniciar cavitação e formação de vácuo.

[00100] A morfologia das películas foi analisada mediante microscopia de varredura de elétrons (MEV) antes e depois do estiramento. Os resultados são mostrados nas Figs. 6-9. Como mostrado nas Figs. 6-7, o aditivo de microinclusão foi inicialmente disperso em domínios com uma dimensão axial (no sentido da máquina) de cerca de 2 a cerca de 30 micrômetros e uma dimensão transversal (no sentido transversal da máquina) de cerca de 1 a cerca de 3 micrômetros, enquanto que o aditivo de nanoinclusão foi inicialmente disperso como domínios esféricos ou esferoidais tendo uma dimensão axial de cerca de 100 a cerca de 300 nanômetros. As Figs. 8-9 mostram a película após o esticamento. Como indicado, os poros se formaram em torno dos aditivos de inclusão. Os microporos formados à volta do aditivo de microinclusão geralmente tinham formato alongado em semelhante a uma fenda, com ampla distribuição de tamanho variando entre cerca de 2 e cerca de 20 micrômetros no sentido axial. Os nanoporos associados ao aditivo de nanoinclusão geralmente têm tamanho entre cerca de 50 a cerca de 500 nanômetros.EXEMPLO 2

[00101] Os péletes compostos de Exemplo 1 foram misturados a seco com um terceiro aditivo de inclusão, que era um masterbatch de argila haloisite (MacroComp MNH-731-36, MacroM) contendo 22% em peso de uma nanoargila modificada por copolímero de estireno e 78% em peso de polipropileno (Exxon Mobil 3155). A relação de mistura foi 90% em peso dos peletes e 10% em peso do masterbatch de argila, o qual proveu um conteúdo argiloso total de 2,2%. A mistura seca foi então alimentada em massa a uma extrusora de rosca de sinal aquecida a uma temperatura de 212°C, onde a mistura fundida saiu através de uma matriz de fenda com largura de 4,5 polegadas e extraída até uma espessura de película em um intervalo de 51 a 58 μm. As películas eram extraídas no sentido da máquina até cerca de 100% de modo a iniciar cavitação e formação de vácuo.

[00102] A morfologia das películas foi analisada mediante microscopia de varredura de elétrons (MEV) antes e depois do estiramento. Os resultados são mostrados nas Figs. 10-13. Como mostrado nas Figs. 10-11, algumas das partículas de nanoargila (visíveis como regiões mais brilhantes) tornaram-se dispersas na forma de domínios muito pequenos - isto é, a dimensão axial variando entre cerca de 50 e 300 nanômetros. O masterbatch em si formou também domínios de um tamanho em microescala (dimensão axial a partir de cerca de 1 a cerca de 5 micrômetros). Também, o aditivo de microinclusão (Vistamaxx™) formou domínios alongados, enquanto os aditivos de nanoinclusão (Lotader®, visíveis como pontos escuros ultrafinos) e o masterbatch de nanoargila formou domínios esferoidais. A película estirada é mostrada nas Figs. 12-13. Tal como estruturado, a estrutura cavitada é mais aberta e demonstra ampla variedade de tamanhos de poros. Além de microporos altamente alongados, formados pelas primeiras inclusões (Vistamaxx™), as inclusões de masterbatch de nanoargila formaram microporos esferoidais mais abertos, com uma dimensão axial de cerca de 10 micra ou menos e uma dimensão transversal de cerca de 2 micra. Os nanoporos esféricos são também formados pelo segundo aditivo de inclusão (Lotader®) e terceiro aditivo de inclusão (partículas de nanoargila).EXEMPLO 3

[00103] A capacidade de criar um material polimérico com propriedades únicas foi demonstrada. Inicialmente, uma mistura de 85,3% em peso de PLA 6201D, 9,5% em peso de Vistamaxx™ 2120, 1,4% em peso de Lotader® AX8900 e 3,8% em peso de PLURIOL® WI 285 foi formada. Os polímeros foram introduzidos em uma extrusora de rosca dupla de co-rotação (ZSK-30, diâmetro de 30 mm, comprimento de 1328 milímetros) para produção de compostos que foram fabricados pela Werner and Pfleiderer Corporation, de Ramsey, Nova Jersey. A extrusora possuía 14 zonas, numeradas sequencialmente de 1-14, a partir do funil de alimentação até o molde. A primeira zona de barril n.° 1 recebeu as resinas por meio de alimentadora gravimétrica a uma vazão total de 15 libras por hora. O PLURIOL® WI285 foi adicionado por meio de bomba injetora na zona de barril n.° 2. O molde usado para extrudar a resina tinha 3 aberturas de molde (6 milímetros de diâmetro) que eram separadas por 4 milímetros. Após a formação, a resina extrudada foi resfriada numa correia transportadora resfriada por ventilação e formadas em péletes por um peletizador Conair. A velocidade da rosca da extrusora era de 200 rotações por minuto (“rpm”). Os peletes foram então alimentadas em massa a uma extrusora de rosca de sinal aquecida até uma temperatura de 212°C em que a mistura fundida saía por uma fenda de 4,5 polegadas e extraída a uma espessura de película entre 0,54 a 0,58 mm. EXEMPLO 4

[00104] A folha produzida no Exemplo 3 foi cortada a um comprimento de 6" e em seguida estirada até 100% de alongamento usando uma estrutura elástica hidráulica MTS 820 no modo elástico a 50 mm/min.EXEMPLO 5

[00105] A folha produzida no Exemplo 3 foi cortada a um comprimento de 6" e em seguida estirada até 150% de alongamento usando uma estrutura elástica hidráulica MTS 820 no modo elástico a 50 mm/min.EXEMPLO 6

[00106] A folha produzida no Exemplo 3 foi cortada a um comprimento de 6" e em seguida estirada até 200% de alongamento usando uma estrutura elástica hidráulica MTS 820 no modo de tensão a 50 mm/min. As propriedades térmicas dos Exemplos 3-6 foram então determinadas. Os resultados são apresentados na tabela abaixo.

EXEMPLO 7

[00107] Os péletes foram formados descrito no Exemplo 3 e em seguida alimentados em massa a uma extrusora de rosca única Rheomix 252 com uma razão L/D de 25:1 e aquecida a uma temperatura de cerca de 212°C em que a mistura fundida saía por um molde de película fundida s Haake de 6 polegadas, e foi estirada até uma espessura de película variando de 39,4 μm a 50,8 μm através de um rolo de coleta Haake. A película foi extraída no sentido da máquina a uma deformação longitudinal de 160% a uma taxa de tração de 50 mm/min (taxa de deformação de 67% por min) através da estrutura elástica MTS Synergie 200 com elementos de pega a comprimento de medida de 75 mm. EXEMPLO 8

[00108] As películas foram formadas como descrito no Exemplo 7, exceto que a película foi também esticada no sentido transversal da máquina a uma deformação de 100% a uma taxa de tração de 50 mm/min (taxa de deformação de 100%) com pinças num comprimento de calibre de 50 mm. Várias propriedades das películas dos Exemplos 7-8 foram testadas conforme descrito acima. Os resultados são apresentados abaixo na tabela abaixo.

EXEMPLO 9

[00109] Os péletes foram formados como descrito no Exemplo 1 e, em seguida, introduzidos em massa num dispositivo de molde por injeção (Spritzgiessautomaten BOY 22D) para formar barras elásticas de acordo com ASTM D638 Tipo I. As zonas de temperatura para o processo de moldagem por injeção variaram de 185°C a 225°C, a pressão de manutenção foi de 10 a 14 segundos, o tempo de resfriamento foi de 25 a 50 segundos, o tempo de ciclo foi de 35 a 65 segundos, e a temperatura do molde foi de 10°C ou de 21°C. Uma vez formadas, as barras elásticas foram então estiradas através de um sistema MTS 810 a 23°C (+ 3°C) numa taxa de 50 milímetros por minuto a um alongamento percentual de 60%.

[00110] Cinco (5) das amostras foram, em seguida, submetidas aos testes de dobramento e de torção, como descrito acima. Também foram testadas amostras de controle que foram formadas por acrilonitrila-butadieno- estireno (GP22, BASF) e polipropileno (SV954, Basell). Os resultados médios são apresentados abaixo.

[00111] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes em relação às suas modalidades específicas, será contemplado que os versados na técnica, após obter uma compreensão do exposto anteriormente, poderão facilmente conceber alterações, variações e equivalentes dessas modalidades. Nesse sentido, o escopo da presente invenção seve ser avaliado como aquele das reivindicações anexas e quaisquer equivalentes a estas.

Claims

1. Material polimérico flexível moldado, caracterizado pelo fato de que tem uma configuração tridimensional com um ou mais deslocamentos angulares, em que o material polimérico é formado a partir de uma composição termoplástica contendo uma fase contínua que inclui um polímero de matriz, e ainda em que um aditivo de microinclusão polimérico e um aditivo de nanoinclusão polímero são dispersos dentro da fase contínua na forma de domínios discretos, e em que uma rede porosa é definida no material,em que o aditivo de microinclusão constitui de 1% em peso a 30% em peso da composição, com base no peso da fase contínua;em que o aditivo de nanoinclusão constitui de 0,05% em peso a 20% em peso da composição, baseado no peso da fase contínua;em que a rede porosa inclui uma pluralidade de nanoporos tendo uma dimensão transversal média de 800 nanômetros ou menos;em que os domínios discretos de aditivo de nanoinclusão têm uma dimensão transversal média de 1 a 500 nanômetros; eem que os domínios discretos de aditivo de microinclusão têm uma dimensão transversal média de 0,5 a 50 nanômetros.

2. Material polimérico moldado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os deslocamentos angulares variam de 5° a 250°; e/ou em que a configuração tridimensional possui vários deslocamentos angulares.

3. Material polimérico moldado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material polimérico é dobrado; ou em que o material polimérico é torcido; e/ou em que o material exibe um índice de retenção de dobra e/ou índice de retenção de torção de 0,1 a 1.

4. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o volume de poros médio do material é de 15% a 80% por cm3; e/ou em que a densidade do material é de 1,2 g/cm3 ou menos.

5. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade do material é 2500 MPa ou menos.

6. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os nanoporos constituem 20% em volume ou mais do volume total de poros do material.

7. Material polimérico moldado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede porosa inclui ainda microporos, preferencialmente em que a razão de aspecto dos microporos é de 1 a 30.

8. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fase contínua constitui de 60% em peso a 99% em peso da composição termoplástica; e/ou em que o aditivo de microinclusão constitui de 2% em peso a 25% em peso da composição, com base no peso da fase contínua; e/ouem que o aditivo de nanoinclusão constitui de 0,1% em peso a 10% em peso da composição, baseado no peso da fase contínua.

9. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polímero da matriz inclui um poliéster ou poliolefina, preferencialmente em que o polímero de matriz inclui um poliéster tendo uma temperatura de transição vítrea de 0°C ou mais, tal como ácido polilático.

10. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aditivo de microinclusão inclui uma poliolefina, tal como um homopolímero de propileno, copolímero de propileno/α-olefina, copolímero de etileno/α-olefina ou uma combinação dos mesmos.

11. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a razão entre o parâmetro de solubilidade para o polímero da matriz e o parâmetro de solubilidade do aditivo de microinclusão é de 0,5 a 1,5, a razão entre a taxa de fluxo à fusão para o polímero da matriz e a taxa de fluxo à fusão do aditivo de microinclusão é de 0,2 a 8, e/ou a razão entre o módulo de elasticidade de Young do polímero da matriz e o módulo de elasticidade de Young do aditivo de microinclusão é de 1 a 250.

12. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aditivo de nanoinclusão é uma poliolefina funcionalizada, tal como um poliepóxido.

13. Material polimérico moldado, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição termoplástica compreende ainda um modificador interfásico.

14. Membro tubular caracterizado pelo fato de que compreende o material polimérico como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

15. Método de moldagem de um material polimérico flexível, caracterizado pelo fato de que é formado a partir de uma composição termoplástica contendo uma fase contínua que inclui um polímero da matriz, e ainda em que um aditivo de microinclusão polimérico e um aditivo de nanoinclusão polimérico são dispersos dentro da fase contínua na forma de domínios discretos, em que os domínios discretos de aditivo de nanoinclusão têm uma dimensão transversal média de 1 a 500 nanômetros; eem que os domínios discretos de aditivo de microinclusão têm uma dimensão transversal média de 0,5 a 30 nanômetros;o método compreendendo deformar fisicamente, a uma temperatura de 0°C a 50°C, o material polimérico a uma configuração tridimensional com um ou mais deslocamentos angulares;em que o aditivo de microinclusão constitui de 1% em peso a 30% em peso da composição, com base no peso da fase contínua;em que o aditivo de nanoinclusão constitui de 0,05% em peso a 20% em peso da composição, baseado no peso da fase contínua; eem que o material é estirado antes da deformação física para formar uma rede porosa no material; e em que a rede porosa inclui uma pluralidade de nanoporos tendo uma dimensão transversal média de 800 nanômetros ou menos.