BR112016023546B1 - Filme orientado, filme coextrudado e filme laminado - Google Patents
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Abstract
filmes de polietileno orientados e um método de fabricação dos mesmos. um primeiro filme orientado compreendendo uma primeira composição de polietileno que compreende: de 20 a 50% em peso de um primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade maior que 0,925 g/cc e um i2 menor que 2g/10min; e de 80 a 50% em peso de um segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade menor que ou igual a 0,925 g/cc e um i2 maior que ou igual a 2 g/10min; em que a primeira composição de polietileno tem um i2 de 0,5 a 10 g/10min e uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cc é fornecido.
Description
[001] A presente invenção refere-se a filmes de polietileno orientados e um método de fabricação dos mesmos.
[002] Processos de orientação biaxial sequenciais de estiramento são um dos processos de fabricação comuns na indústria de filme de polímero. Neste processo, polímeros são orientados no estado semissólido, que é significativamente diferente da orientação no estado fundido, como ocorre em processos de filme soprado ou filme fundido tradicionais. A maioria das propriedades físicas, incluindo claridade, rigidez e dureza, são dramaticamente melhoradas com a orientação do estado semissólido. Polímeros que podem ser processados por estiramento incluem polipropileno (PP), polietileno tereftalato (PET) e poliamida (PA). Entretanto, polietilenos disponíveis atualmente não podem ser orientados por processos de estrutura estendedoura, devido à suas fracas capacidades de estiramento.
[003] A presente invenção inclui filmes de polietileno orientados e um método de fabricação dos mesmos.
[004] Em uma modalidade, a presente invenção fornece um primeiro filme orientado compreendendo uma primeira composição de polietileno que compreende: de 20 a 50% em peso de um primeiro polímero polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade maior que 0,925 g/cc e um I2 menor que 2 g/10min; e de 80 a 50% em peso de um polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade menor que 0,925 g/cc e um I2 maior que 2 g/10min; em que a primeira composição de polietileno tem um I2 de 0,5 a 10 g/10min e uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cc.
[005] A presente invenção inclui filmes de polietileno orientados e um método de fabricação dos mesmos.
[006] Uma primeira modalidade fornece um primeiro filme orientado compreendendo uma primeira composição de polietileno que compreende: de 20 a 50% em peso de um primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade maior que ou igual a 0,925 g/cc e um I2 menor que ou igual a 2 g/10min; e de 80 a 50% em peso de um polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade menor que ou igual a 0,925 g/cc e um I2 maior que ou igual a 2 g/10min; em que a primeira composição de polietileno tem um I2 de 0,5 a 10 g/10min e uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cc.
[007] A primeira composição de polietileno compreende de 20 a 50% em peso de um polímero de polietileno de densidade baixa linear. Todos os valores individuais e subfaixas de 20 a 50 por cento em peso (% em peso) estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade do primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de um limite inferior de 20, 30 ou 40% em peso a um limite superior de 25, 35, 45 ou 50% em peso. Por exemplo, aquantidade do primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de 20 a 50% em peso, ou em alternativa, de 20 a 35% em peso, ou em alternativa, de 35 a 50% em peso, ou em alternativa de 25 a 45% em peso.
[008] O primeiro polímero polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade maior que ou igual a 0,925 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas maiores que ou iguais a 0,925 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a densidade do primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de um limite inferior de 0,925, 0,928, 0,931 ou 0,34 g/cc. Em alguns aspectos da invenção, o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade menor que ou igual a 0,98 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas de menos que 0,98 estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter uma densidade de um limite superior de 0,98, 0,97, 0,96 ou 0,95 g/cc.
[009] O primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem um I2 menor que ou igual a 2 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas de 2 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter uma densidade de um limite superior de 2, 1,9, 1,8, 1,7, 1,6 ou 1,5 g/10min. Em um aspecto particular da invenção, o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem um I2 com um limite inferior de 0,01 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,01 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um I2 maior que ou igual a 0,01, 0,05, 0,1, 0,15 g/10min.
[0010] A primeira composição de polietileno compreende de 80 a 50% em peso de um segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear. Todos os valores individuais e subfaixas de 80 a 50% em peso estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade do segundo polietileno de densidade baixa linear pode ser de um limite inferior de 50, 60 ou 70% em peso a um limite superior de 55, 65, 75 ou 80% em peso. Por exemplo, a quantidade do segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de 80 a 50% em peso, ou em alternativa, de 80 a 60% em peso, ou em alternativa, de 70 a 50% em peso, ou em alternativa, de 75 a 60% em peso.
[0011] O segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade menor que ou igual a 0,925 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas menores que ou igual a 0,925 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a densidade do segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um limite superior de 0,925, 0,921, 0,918, 0,915, 0,911 ou 0,905 g/cc. Em um aspecto particular, a densidade do segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um limite inferior de 0,865 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas de igual a ou maior que 0,865 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a densidade do segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um limite inferior de 0,865, 0,868, 0,872 ou 0,875 g/cc.
[0012] O segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear tem um I2 maior que ou igual a 2 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas de 2 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o I2 do segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um limite inferior de 2, 2,5, 5, 7,5 ou 10 g/10min. Em um aspecto particular, o segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear tem um I2 menor que ou igual a 1000 g/10 min.
[0013] A primeira composição de polietileno tem um I2 de 0,5 a 10 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,5 a 10 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o I2 da primeira composição de polietileno pode ser de um limite inferior de 0,5, 1, 4, 7 ou 9 g/10min a um limite superior de 0,8, 1,6, 5, 8 ou 10 g/10 min. Por exemplo, o I2 da primeira composição de polietileno pode ser de 0,5 a 10 g/10min, ou em alternativa, de 0,5 a 5 g/10min, ou em alternativa, de 5 a 10 g/10min, ou em alternativa, de 2 a 8 g/10min, ou em alternativa, de 3 a 7 g/10min.
[0014] A primeira composição de polietileno tem uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,910 a 0,940 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a densidade da primeira composição de polietileno pode ser de um limite inferior de 0,91, 0,92 ou 0,93 g/cc a um limite superior de 0,915, 0,925, 0,935 ou 0,94 g/cc. Por exemplo, a densidade da primeira composição de polietileno pode ser de 0,910 a 0,940 g/cc, ou em alternativa, de 0,91 a 0,925 g/cc, ou em alternativa, de 0,925 a 0,94 g/cc, ou em alternativa, de 0,92 a 0,935 g/cc.
[0015] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui exceto que o primeiro e/ou segundo polímeros de polietileno de densidade baixa linear são produzidos utilizando um catalisador Ziegler-Natta.
[0016] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade maior que ou igual a 0,930 g/cc e um I2 menor que 1 g/10min.
[0017] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o segundo polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade menor que 0,920 g/cc e um I2 maior que 4 g/10min.
[0018] Em outra modalidade, a invenção fornece um segundo filme orientado compreendendo uma segunda composição de polietileno que compreende: de 50 a 80% em peso de um terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade maior que 0,925 g/cc e um I2 menor que 2 g/10min; e de 50 a 20% em peso de um quarto polímero de polietileno de densidade baixa linear tendo uma densidade menor que 0,920 g/cc e um I2 maior que 2 g/10min; em que a segunda composição de polietileno tem um I2 de 0,5 a 10 g/10min e uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cc.
[0019] A segunda composição de polietileno compreende de 50 a 80% em peso de um terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear. Todos os valores individuais e subfaixas de 50 a 80% em peso estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de um limite inferior de 50, 60 ou 70% em peso a um limite superior de 55, 65, 75 ou 80% em peso. Por exemplo, aquantidade do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de 50 a 80% em peso, ou em alternativa, de 60 a 80% em peso, ou em alternativa, de 55 a 80% em peso, ou em alternativa, de 60 a 70% em peso.
[0020] O terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade maior que ou igual a 0,925 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas de maior que 0,925 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a densidade do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ter um limite inferior de 0,925, 0,928, 0,931, 0,934, 0,939 ou 0,943 g/cc. Em uma modalidade particular, o terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade menor que ou igual a 0,98 g/cc. Todos os valores individuais e subfaixas menores que ou igual a 0,98 g/cc estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o limite superior da densidade do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser 0,98, 0,97, 0,965, 0,962, 0,955 ou 0,951 g/cc.
[0021] O terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem um I2 menor que ou igual a 2 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas menores que 2 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o limite superior do I2 do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser de um limite superior de 2, 1,7, 1,4, 1,1 ou 0,9 g/10min. Em uma modalidade particular, o I2 do terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear é maior que ou igual a 0,01 g/10min. Todos os valores individuais e subfaixas de maior que 0,01 g/10min estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o limite inferior do I2 do primeiro polímero de polietileno de densidade baixa linear pode ser 0,01, 0,05, 0,1, 0,15 g/10min.
[0022] A invenção ainda fornece um segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear é produzido utilizando um catalisador Ziegler-Natta.
[0023] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o quarto polímero de polietileno de densidade baixa linear é produzido utilizando um catalisador molecular. Catalisadores moleculares são catalisadores de polimerização homogêneos que compreendem (a) um metal de transição, (b) um ou mais ligantes ciclopentadienil substituídos ou não substituídos, e/ou (c) um ou mais ligantes contendo pelo menos um heteroátomo, tal como, oxigênio, nitrogênio, fósforo e/ou enxofre. Catalisador molecular pode ser imobilizado em um suporte inorgânico, tal como sílica, alumina ou MgCl2.
[0024] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o terceiro polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade maior que 0,930 g/cc e um I2 menor que 1 g/10min.
[0025] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o quarto polímero de polietileno de densidade baixa linear tem uma densidade menor que 0,915 g/cc e um I2 maior que 4 g/10min.
[0026] Em outra modalidade, a invenção fornece um terceiro filme orientado compreendendo uma terceira composição de polietileno que compreende de 75 a menos que 100% em peso da primeira composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui e/ou a segunda composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui; e mais que 0 a 25% em peso de pelo menos um polímero baseado em etileno ou baseado em propileno. O terceiro filme orientado compreende uma terceira composição de polietileno que compreende de 75 a menos que 100% em peso da primeira composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui. Todos os valores individuais e subfaixas de 75 a menos que 100% em peso estão incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, a quantidade da primeira composição de polietileno na terceira composição de polietileno pode ser de um limite inferior de 75, 80, 85, 90 ou 95% em peso a um limite superior de 99,99, 99, 98, 93, 89, 84 ou 80% em peso. Por exemplo, a quantidade da primeira composição de polietileno na terceira composição de polietileno pode ser de 75 a menos que 100% em peso, ou em alternativa, de 80 a 99% em peso, ou em alternativa, de 84 a 99,99% em peso, ou em alternativa, de 80 a 90% em peso.
[0027] A terceira composição de polietileno compreende mais que 0 a 25% em peso de pelo menos um polímero baseado em etileno ou baseado em propileno. Todos os valores individuais e subfaixas de mais que 0 a 25% em peso estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade de pelo menos um polímero baseado em etileno ou baseado em propileno pode ser de um limite inferior de 0,01, 0,5, 1, 8, 14, 19 ou 24% em peso a um limite superior de 0,8, 3, 10, 15, 20 ou 25% em peso. Por exemplo, a quantidade do pelo menos um polímero baseado em etileno ou baseado em propileno pode ser de mais que 0 a 25% em peso, ou em alternativa, de 1 a 15% em peso, ou em alternativa, de 16 a 25% em peso, ou em alternativa, de 5 a 20% em peso.
[0028] O termo “polímero baseado em etileno”, como utilizado aqui, refere-se a um polímero que compreende, na forma polimerizada, uma maior quantidade de monômero de etileno (baseado no peso do polímero), e opcionalmente pode compreender um ou mais comonômeros. Polímeros baseados em etileno exemplares incluem polietileno de densidade baixa (LDPE, por exemplo, LDPE tendo uma densidade de 0,917 a 0,924 g/cc e um I2 de 0,2 a 75 g/10 min), polietileno de densidade baixa linear (LLDPE, por exemplo, DOWLEX que é um etileno/1- octeno polietileno feito pela The Dow Chemical Company com uma densidade típica entre cerca de 0,915 e 0,940 g/cc e um I2 típico entre cerca de 0,5 e 30 g/10 min), copolímero etileno/alfa-olefina lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, polímeros TAFMER pela Mitsui Chemicals America, Inc. e polímeros EXACT pela ExxonMobil Chemical (ExxonMobil)), polímeros etileno/alfa-olefina substancialmente lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, polímeros AFFINITY e ENGAGE feitos pela The Dow Chemical Company e descritos nas Patentes US 5.272.236, Patente US 5.278.272 e Patente US 5.380.810, as divulgações das quais estão incorporadas aqui por referência), copolímeros olefina estatísticos lineares catalíticos (por exemplo, INFUSE que são polímeros de bloco polietileno/olefina, particularmente polímeros de bloco polietileno/alfa-olefina e especialmente polímeros de bloco polietileno/1-octeno, feitos pela The Dow Chemical Company e descritos em WO 2005/090425, 2005/090426 e 2005/090427, as divulgados dos quais estão incorporadas aqui por referência), e copolímeros de etileno polimerizados de radical livre de alta pressão, tais como polímeros etileno/vinil acetato (EVA) e etileno/acrilato e etileno/metacrilato (por exemplo, polímeros ELVAX e ELVALOY, respectivamente, comercialmente disponíveis pela E. I. Du Pont du Nemours & Co. (Du Pont)) e polímeros etileno/acrílico (EAA) e etileno/ácido metacrílico (EMAA) (por exemplo, polímeros PRIMACOR EAA comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company e polímeros NUCREL EMAA comercialmente disponíveis pela Du Pont).
[0029] O termo “polímero baseado em propileno”, como utilizado aqui, refere-se a um polímero que compreende, na forma polimerizada, uma maior quantidade de unidades derivadas de monômero propileno (baseado no peso do polímero), e opcionalmente pode compreender um ou mais comonômeros. Polímeros baseados em propileno exemplares incluem aqueles disponíveis sob o nome comercial VERSIFY, comercialmente disponível pela The Dow Chemical Company.
[0030] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto o primeiro filme orientado de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira composição de polietileno tem MWHDF>95 maior que 135 kg/mol e IHDF>95 maior que 42 kg/mol.
[0031] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto o segundo filme orientado de acordo com a reivindicação 6, em que a primeira composição de polietileno tem MWHDF>95 maior que 135 kg/mol e IHDF>95 maior que 42 kg/mol.
[0032] A invenção ainda fornece o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que a primeira composição de polietileno tem MWHDF>95 maior que 135 kg/mol e IHDF>95 maior que 42 kg/mol.
[0033] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, em que o primeiro filme orientado é orientado abaixo do ponto de fusão da primeira composição de polietileno.
[0034] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, em que o segundo filme orientado é orientado abaixo do ponto de fusão da segunda composição de polietileno.
[0035] A invenção ainda fornece o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, em que o terceiro filme orientado é orientado abaixo do ponto de fusão da terceira composição de polietileno.
[0036] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o primeiro filme orientado é um filme orientado biaxialmente.
[0037] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o segundo filme orientado é um filme orientado biaxialmente.
[0038] A invenção ainda fornece o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o terceiro filme orientado é um filme orientado biaxialmente.
[0039] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o primeiro filme orientado biaxialmente foi orientado através de um processo de orientação sequencial com uma relação de estiramento de direção de máquina (MD) maior que 3 e uma relação de estiramento de direção de máquina (TD) maior que 5.
[0040] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o segundo filme orientado biaxialmente foi orientado através de um processo de orientação sequencial com uma relação de estiramento MD maior que 3 e uma relação de estiramento TD maior que 5.
[0041] A invenção ainda fornece o terceiro filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o terceiro filme orientado biaxialmente tenha sido orientado através de um processo de orientação sequencial com uma relação de estiramento MD maior que 3 e uma relação de estiramento TD maior que 5.
[0042] Com relação a cada um do primeiro, segundo e terceiro filmes orientados biaxialmente, todos os valores e subfaixas de uma relação de estiramento MD igual a ou maior que 3 estão incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, a relação de estiramento MD pode ser igual a ou maior que 3, 3,5, 4, 4,5 ou 5. Em uma modalidade particular, a relação de estiramento MD é igual a ou menor que 8. Todos os valores individuais e subfaixas de igual a ou menor que 8 estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a relação de estiramento MD pode ser de um limite superior de 8, 7 ou 6.
[0043] Com relação a cada um do primeiro, segundo e terceiro filmes orientados biaxialmente, todos os valores individuais e subfaixas de uma relação de estiramento TD maior que 5 estão incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, a relação de estiramento TD pode ser maior que 5, 5,5, 6, 6,5 ou 7. Em uma modalidade partículas, a relação de estiramento TD é igual a ou menor que 13. Todos os valores individuais e subfaixas de igual a ou menor que 13 estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a relação de estiramento TD pode ser de um limite superior de 13, 12, 11, 10, 9 ou 8.
[0044] A invenção ainda fornece o primeiro filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o primeiro filme orientado biaxialmente foi orientado através de um processo de orientação simultâneo com uma relação de estiramento MD maior que 4 e uma relação de estiramento TD maior que 4. Em uma modalidade particular, a relação de estiramento MD tem um limite superior de 8 e a relação de estiramento TD um limite superior de 8.
[0045] A invenção ainda fornece o segundo filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada, exceto que o segundo filme orientado biaxialmente foi orientado através de um processo de orientação simultâneo com uma proporão obtida MD maior que 4 e uma relação de estiramento TD maior que 4. Em uma modalidade particular, a relação de estiramento MD tem um limite superior de 8 e a relação de estiramento TD um limite superior de 8.
[0046] A invenção ainda fornece o terceiro filme orientado biaxialmente de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, exceto que o terceiro filme orientado biaxialmente foi orientado através de um processo de orientação simultâneo com uma relação de estiramento MD maior que 4 e uma relação de estiramento TD maior que 4. Em uma modalidade particular, a relação de estiramento MD tem um limite superior de 8 e a relação de estiramento TD um limite superior de 8.
[0047] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um primeiro filme coextrusado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0048] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um primeiro filme laminado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o primeiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0049] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um segundo filme coextrusado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0050] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um segundo filme laminado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o segundo filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0051] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um terceiro filme coextrusado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0052] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um terceiro filme laminado compreendendo pelo menos uma camada de filme compreendendo o terceiro filme orientado de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui.
[0053] Em ainda outra modalidade, a presente divulgação fornece um primeiro filme orientado de acordo com qualquer uma das modalidades divulgadas aqui, exceto que o primeiro filme orientado exibe uma ou mais das seguintes propriedades: (a) resistência à tração máxima ponderada em MD e TD, medida de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 40 MPa; e (b) módulo secante 2% ponderado em MD e TD, medido de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 350 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de uma força de tensão máxima média maior que ou igual a 40 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a resistência à tração máxima ponderada do primeiro filme orientado pode ser maior que ou igual a 40 MPa, ou em alternativa, de maior que ou igual a 75 Mpa, ou em alternativa, de maior que ou igual a 100 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de um módulo secante 2% ponderado maior que ou igual a 350 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o módulo secante 2% ponderado do primeiro filme orientado pode ser maior que ou igual a 350 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 750 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 1000 MPa.
[0054] Em ainda outra modalidade, a presente divulgação fornece um segundo filme orientado de acordo com qualquer uma das modalidades divulgadas aqui, exceto que o segundo filme orientado exibe uma ou mais das seguintes propriedades: (a) resistência à tração máxima ponderada em MD e TD, medida de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 40 MPa; e (b) módulo secante 2% ponderado em MD e TD, medido de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 350 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de uma resistência à tração máxima ponderada maior que ou igual a 40 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a resistência à tração máxima ponderada do segundo filme orientado pode ser maior que ou igual a 40 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 75 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 100 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de um módulo secante 2% ponderado maior que ou igual a 350 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o módulo secante 2% ponderado do segundo filme orientado pode ser maior que ou igual a 350 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 750 Mpa, ou em alternativa, maior que ou igual a 1000 MPa.
[0055] Em ainda outra modalidade, a presente divulgação fornece um terceiro filme orientado de acordo com qualquer uma das modalidades divulgadas aqui, exceto que o terceiro filme orientado exibe uma ou mais das seguintes propriedades: (a) resistência à tração máxima ponderada em MD e TD, medida de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 40 MPa; e (b) módulo secante 2% ponderado em MD e TD, medido de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 350 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de uma resistência à tração máxima ponderada maior que ou igual a 40 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a resistência à tração máxima ponderada do terceiro filme orientado pode ser maior que ou igual a 40 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 75 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 100 MPa. Todos os valores individuais e subfaixas de um módulo secante 2% ponderado maior que ou igual a 350 MPa estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, o módulo secante 2% ponderado do terceiro filme orientado pode ser maior que ou igual a 350 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 750 MPa, ou em alternativa, maior que ou igual a 1000 MPa.
[0056] Em ainda outro aspecto, a invenção fornece um processo para formar um filme de polietileno orientado compreendendo (a) selecionar a primeira composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, a segunda composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui, a terceira composição de polietileno de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui ou qualquer combinação das mesmas; (b) formar um filme da composição de polietileno selecionada na etapa (a), (c) orientar o filme formado na etapa (b) através de um processo de orientação sequencial com uma relação de estiramento MD maior que 3 e uma relação de estiramento TD maior que 5. Todos os valores individuais e subfaixas de uma relação de estiramento MD maior que 3 estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a relação de estiramento MD pode ser de um limite inferior de 3, 3,5, 4, 4,5 ou 5. Todos os valores individuais e subfaixas de uma relação de estiramento TD maior que 5 estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a relação de estiramento MD pode ser de um limite inferior de 5, 5,5, 6, 6,5 ou 7.
[0057] Os seguintes exemplos ilustram a presente invenção, mas não são destinados a limitar o escopo da invenção.Exemplos de Polietileno 1-3
[0058] A Tabela 1 sumariza a composição das três composições de polietilenos (PE Comp.) feitas utilizando uma extrusora de rosca dupla Coperion Werner-Pfleiderer ZSK-30 de corrotação entrelaçando 30 mm a 250°C. A ZSK-30 tem dez seções de barril com um comprimento geral de 960 mm e uma proporção L/D de 32.
[0059] Polímero PE 1 é um LLDPE feito utilizando um catalisador Ziegler-Natta (ZN) e tendo uma densidade de 0,935 g/cc e um I2 de 1,0 g/10min;
[0060] Polímero PE 2 é um LLDPE feito utilizando um catalisador Ziegler-Natta tendo uma densidade de 0,935 g/cc e um I2 de 2,5 g/10min;
[0061] Polímero PE 3 é um LLDPE feito utilizando catalisador molecular tendo uma densidade de 0,905 g/cc e um I2 de 15 g/10min;
[0062] LDPE 621I é um polietileno de densidade baixa tendo uma densidade de 0,918 g/cc e um I2 de 2,3 g/10min e está comercialmente disponível pela The Dow Chemical Company;
[0063] LDPE-1 é um polietileno de densidade baixa tendo uma densidade de 0,919 g/cc e um I2 de 0,47 g/10min; e
[0064] Affinity PL1880 é um plastômero poliolefina tendo uma densidade de 0,902 g/cc e um I2 de 1 g/10min e está comercialmente disponível pela The Dow Chemical Company.
[0065] Folhas fundidas de 33 mils foram feitas com uma linha de filme fundido Dr. Collin (L/D = 25 e D = 30mm) equipada com um molde amplo largo de 12 polegadas. A lacuna do molde tinha 45 mil e a taxa de saída foi cerca de 8 kg/h. A temperatura de fusão foi 244°C e a temperatura do molde foi ajustada em 260°C.
[0066] Espécimes quadradas foram cortadas a partir da folha extrusada, e estiradas biaxialmente com um estirador biaxial Bruckner Karo IV em uma taxa de tensão projetada de 200%/s baseada nas dimensões do espécime original. O tempo de pré- aquecimento antes do estiramento foi ajustado para ser 60 s. O estiramento foi realizado simultaneamente nas duas direções ou sequencialmente. No estiramento simultâneo, a folha foi estirada em ambas as direções em uma proporção de estiramento de 6,5x6,5. No estiramento sequencial, o espécime foi restrito na direção cruzada e estirado na direção de máquina para 4x; após isso, ele foi restrito na direção de máquina para 4x e estirado na direção transversa para 8x.
[0067] As folhas fundidas foram também estiradas em filmes com um estirador Accupull. Apenas a orientação biaxial simultânea foi conduzida em 119,4°C e uma taxa de tensão projetada de 100%/s. A proporção de estiramento foi 4x8 em MD e TD, respectivamente. O tempo de pré-aquecimento foi ajustado em 100 s.
[0068] No processo de filme soprado, um filme soprado monocamada de 1 mil foi feito utilizando a linha de filme soprado Dr. Collin de 3 camadas. A linha compreendia três extrusoras de rosca simples 25:1 L/D, equipadas com zonas de alimentação sulcadas. Os diâmetros da rosca eram 25 mm para a camada interna, 30 mm para o núcleo e 25 mm para a camada externa. O molde anular tinha 60 mm em diâmetro e utilizou um sistema de resfriamento de anel a ar de aba dupla. A aba do molde foi ajustada em 2 mm. A proporção de sopro (BUR) era 2,5 e a relação de estiramento (DDR) foi 31,5. A altura da linha de condensação foi 6 polegadas. A taxa de saída total foi em torno de 10,7 kg/hora. A temperatura de fusão e temperatura do molde foram ajustadas em 215°C.
[0069] Exemplos de Composição PE 1 e 2 foram utilizados para produzir filmes BOPE. Filmes BOPE não puderam ser feitos do Exemplo de Composição PE 3. A capacidade de estiramento biaxial das amostras foi avaliada em um estirador de estiramento de escala laboratorial (Bruckner Karo IV). Os resultados do estiramento simultâneo e estiramento sequencial estão sumarizados nas Tabelas 2 e 3 em que S significa Sucedeu, F significa Falhou e N significa Não Testado. O critério de sucesso para o estiramento simultâneo é alcançar proporção de estiramento 6,5x em ambas MD e TD. O critério de sucesso para o estiramento sequencial é alcançar uma proporção de estiramento 4x em MD e 8x em TD. Os Filmes Inventivos 1 e 2 claramente mostram uma boa capacidade de estiramento e uma ampla janela de temperatura de estiramento.
[0070] Um filme soprado de polietileno (Filme Comparativo 1), um filme de polietileno orientado biaxialmente estirado sequencialmente em uma proporção obtida de 4x8 no estirador Bruckner a 115°C (Filme inventivo 1), e um filme de polietileno orientado biaxialmente estirado simultaneamente para uma proporção obtida de 4x8 no estirador Accupull (Filme Inventivo 2) e várias propriedades do filme foram testados e registrados na Tabela 5.
[0071] Composições PE adicionais foram preparadas em umsistema de reator de polimerização duplo. A Tabela 6 fornece as condições de reator para cada uma destas Composições PE de reator duplo, Composições PE 4, 5, 6 e 7. As propriedades dos produtos do Reator 2 foram calculadas baseado nas propriedades medidas dos Produtos do Reator 1 e os produtos finais de acordo comem que p é densidade, w é fração em peso, MI é índice de fusão (I2), subscrito 1 denota o reator 1, subscrito 2 denota o reator 2 e subscrito f denota o produto final.
[0072] As Tabelas 6-7 fornecem certas propriedades destas Composições PE. Misturas destas Composições PE 5-7 com um polietileno de densidade baixa foram também produzidos, como descrito na Tabela 8.
[0073] A Tabela 9 fornece os resultados de orientação biaxial simultaneamente (testados pelo estirador biaxial Bruckner) para filmes utilizando uma relação de estiramento MD de 6,5x e uma relação de estiramento TD de 6,5x produzidas utilizando várias das Composições PE mostradas nas Tabelas 6 e 8.Tabela 9
[0074] A Tabela 10 fornece os resultados de orientação biaxial sequencialmente (testados pelo estirador biaxial Bruckner) para filmes utilizando uma relação de estiramento MD de 4x e uma relação de estiramento TD de 8x, produzidos utilizando várias das Composições PE mostradas nas Tabelas 6 e 8.
[0075] O Índice de Fusão, ou I2, foi medido de acordo com ASTM D 1238, condição 190°C/2,16 kg. A densidade foi primeiramente medida de acordo com ASTM D 1928. As medições de densidade foram feitas utilizando ASTM D792, Método B.
[0076] As propriedades de tração em ambas as direções foram determinadas utilizando ASTM D882 como foi o módulo secante 2%. O módulo secante 2% ponderado em MD e TD = (módulo secante 2% em MD + módulo secante 2% em TD)/2. A resistência à tração máxima ponderada em MD e TD = (Resistência à tração máxima em MD + Resistência à tração máxima em TD)/2. O teste de punção foi realizado utilizando um ASTM D 5748 modificado com uma sonda de aço inoxidável de 0,5” de diâmetro.
[0077] O brilho do filme a 20° foi determinado utilizando ASTM D2457 enquanto a opacidade foi feita através do ASTM D1003 e clareza pelo ASTM D1746.
[0078] Fracionamento de Eluição de Cristalização (CEF) é descrito por Monrabal et al, Macromol. Symp. 257, 71-79(2007). O instrumento é equipado com um detector IR-4 (tal como aquele vendido comercialmente pela PolymerChar, Spain) e um detector de difusão de luz de dois ângulos Model 2040 (tal como aqueles vendidos comercialmente pela Precision Detectors). O detector IR-4 opera no modo composicional com dois filtros: C006 e B057. Uma coluna de proteção de 10 micra de 50X4,6 mm (tal como aquelas vendidas comercialmente pela PolymerLabs) é instalada antes do detector IR-4 no forno detector. Orto-diclorobenzeno (ODCB, nível anidro 99%) e 2,5- di-tert-butil-4-metilfenol (BHT) (tais como os comercialmente disponíveis pela Sigma-Aldrich) são obtidos. Sílica gel 40 (tamanho de partícula 0,2~0,5 mm) (tal como comercialmente disponível pela EMD Chemicals) é também obtida. A sílica gel é seca em forno à vácuo a 160°C por cerca de duas horas antes do uso. Oitocentos miligramas de BHT e cinco gramas de sílica gel são adicionados em dois litros de ODCB. O ODCB contendo BHT e sílica gel é agora referido como “ODCB”. O ODBC é aspergido com nitrogênio seco (N2) por uma hora antes do uso. Nitrogênio seco é obtido passando o nitrogênio em <90 psig sobre CaCO3 e peneiras moleculares de 5Â. A preparação da amostra é feita com um autoamostrador a 4 mg/ml sob agitação em 160°C por 2 horas. O volume de injeção é 300 μ l. O perfil de temperatura do CEF é: cristalização a 3°C/min de 110°C a 30°C, equilíbrio térmico a 30°C por 5 minutos (incluindo Tempo de Eluição de Fração Solúvel sendo ajustado como 2 minutos), e eluição a 3°C/min de 30°C para 140°C. A taxa de fluxo durante a cristalização é 0,052 ml/min. A taxa de fluxo durante a eluição é 0,50 ml/min. Os dados são coletados em um ponto de dados/segundo.
[0079] A coluna CEF é empacotada com grânulos de vidro em 125 μm± 6% (tais como aqueles comercialmente disponíveis pela MO- SCI Specialty Products) com tubo de aço inoxidável de 1/8 polegadas, de acordo com US 2011/0015346 A1. O volume líquido interno da coluna CEF é entre 2,1 e 2,3 mL. A calibração da temperatura é realizada utilizando uma mistura de Material Referência Padrão NIST de polietileno linear 1475a (1,0 mg/ml) e Eicosano (2 mg/ml) em ODCB. A calibração consiste em quatro etapas: (1)Calcular o volume de atraso definido como o desvio de temperatura entre a temperatura de eluição do pico medido de Eicosano menos 30,00oC; (2)Subtrair o desvio de temperatura da temperatura de eluição dos dados de temperatura bruta da CEF. É observado que este desvio de temperatura é uma função de condições experimentais, tais como temperatura de eluição, taxa de fluxo de eluição, etc.; (3)Criar uma linha de calibração linear transformando a temperatura de eluição através de uma faixa de 30,00°C e 140,00°C de modo que polietileno linear NIST 1475a tenha uma temperatura de pico a 101,00°C, e Eicosano tenha uma temperatura de pico de 30,00°C. (4)Para a fração solúvelmedida isotermicamente a 30°C, a temperatura de eluição é extrapolada linearmente utilizando a taxa de aquecimento de eluição de 3°C/min. As temperaturas de pico de eluição reportadas são obtidas de modo que a curva de calibração do conteúdo de comonômero observada coincida com aquelas reportadas anteriormente em US 8.372.931.
[0080] Uma linha de base linear é calculada selecionando dois pontos de dados: um antes do polímero eluir, normalmente na temperatura de 26°C, e outro após o polímero eluir, normalmente a 118°C. Para cada ponto de dados, o sinal de detector é subtraído da linha de base antes da integração.Peso Molecular da fração de alta densidade (MWHDF>95) e índice da fração de alta densidade ( IHDF>95 )
[0081] O peso molecular do polímero pode ser determinado diretamente pela LS (difusão de luz a ângulo de 90 graus, Precision Detectors) e o detector de concentração (IR-4, Polymer Char) de acordo com a aproximação de Rayleigh-Gans- Debys (A. M. Striegel and W. W. Yau, Modern Size-Exclusion Liquid Chromatography, 2a Edição, Página 242 e Página 263, 2009) assumindo um fator de fator de de 1 e todos os coeficientes viriais iguais a zero. As linhas de base são subtraídas dos cromatogramas LS (90 graus) e IR-4 (canal de medição). Para a resina toda, janelas de integração são ajustadas para integrar todos os cromatogramas na temperatura de eluição (a calibração da temperatura é especificada acima) variando de 25,5 a 118°C. A fração de alta densidade é definida como a fração que tem uma temperatura de eluição maior que 95,0°C em CEF. Medir o MWHDF>95 e IHDF>95 inclui as seguintes etapas:(1) Medir o desvio do interdetector. O desvio é definido como o desvio do volume geométrico entre o detector LS com relação ao detector IR-4. É calculado como a diferença no volume de eluição (mL) do pico do polímero entre os cromatogramas IR-4 e LS. É convertido para o desvio de temperatura utilizando a taxa térmica de eluição e taxa de fluxo de eluição. Um polietileno de alta densidade (com nenhum comonômero, índice de fusão I2 de 1,0, polidispersividade ou distribuição de peso molecular Mw/Mn aproximadamente 2,6 por cromatografia de permeação de gel convencional) é utilizado. As mesmas condições experimentais como o método CEF acima são utilizadas exceto para os seguintes parâmetros: cristalização a 10°C/min de 140°C a 137°C, equilíbrio térmico a 137°C por 1 minuto como o Tempo de Eluição de Fração Solúvel, e eluição a 1°C/min de 137°C a 142°C. A taxa de fluxo durante a cristalização é 0,10 ml/min. A taxa de fluxo durante a eluição é 0,80 ml/min. A concentração da amostra é 1,0 mg/ml.(2) Cada ponto de dados no cromatograma LS é deslocado para corrigir para o desvio do interdetector antes da integração.(3) O peso molecular em cada temperatura de retenção é calculado como o sinal LS subtraído da linha de base/sinal IR4 subtraído da linha de base/constante MW (K) (4) Os cromatogramas LS e IR-4 subtraídos da linha de base são integrados na faixa de temperatura de eluição de 95,0 a 118,0°C.(5) O peso molecular da fração de alta densidade (MWHDF>95) é calculado de acordo comem que MW é o peso molecular da fração do polímero na temperatura de eluição T e C é a fração de peso da fração do polímero na temperatura de eluição T na CEF, e(6) Índice da fração de alta densidade (IHDF>95) é calculado comoem que MW é o peso molecular da fração de polímero na temperatura de eluição T no CEF.
[0082] A constante MW (K) da CEF é calculada utilizando polietileno NIST 1484a analisado com as mesmas condições como para medir o desvio do interdetector. A constante MW (K) é calculada como “(a área integrada total de LS) do PE1484a NIST/(a área integrada total) do canal de medição de IR-4 do PE NIST 1484a/122.000”.
[0083] O nível de ruído branco do detector LS (90 graus) é calculado pelo cromatograma LS antes da eluição do polímero. O cromatograma LS é primeiro corrigido para a correção de linha de base para obter o sinal subtraído da linha de base. O ruído branco do LS é calculado como o desvio padrão do sinal LS subtraído da linha de base utilizando pelo menos 100 pontos de dados antes da eluição do polímero. O ruído branco típico para LS é 0,20 a 0,35 mV enquanto todo o polímero tem peso de pico subtraído da linha de base tipicamente em torno de 170 mV para o polietileno de alta densidade sem nenhum comonômero, I2 de 1,0, polidispersividade Mw/Mn aproximadamente 2,6 utilizada nas medições do desvio do interdetector. Cuidado deve ser mantido para fornecer um sinal para a proporção de ruído (o peso do pico do polímero completo para o ruído branco) de pelo menos 500 para o polietileno de alta densidade.
Claims (11)
1. Filme orientado, caracterizado pelo fato de compreender uma primeira composição de polietileno que compreende:- de 20 a 50% em peso de um primeiro polímero de polietileno de baixa densidade linear tendo uma densidade maior que 0,925 g/cm3 e um I2 menor que 2 g/10min, medido de acordo com ASTM D1238, condição 190°C/2,16 kg; e- de 80 a 50% em peso de um segundo polímero de polietileno de baixa densidade linear tendo uma densidade menor que 0,925 g/cm3 e um I2 maior que 2 g/10min, medido de acordo com ASTM D1238, condição 190°C/2,16 kg;em que a composição de polietileno tem um I2 de 0,5 a 10 g/10min, medido de acordo com ASTM D1238, condição 190°C/2,16 kg, e uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cm3sendo que o filme orientado é orientado abaixo do ponto de fusão da composição de polietileno.
2. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro e/ou segundo polímero de polietileno de baixa densidade linear ser produzido utilizando um catalisador Ziegler-Natta.
3. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro polímero de polietileno de baixa densidade linear ter uma densidade maior que 0,930 g/cm3 e um I2 menor que 1 g/10min, medido de acordo com ASTM D1238, condição 190°C/2,16 kg.
4. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o segundo polímero de polietileno de baixa densidade linear ter uma densidade menor que 0,920 g/cm3 e um I2 maior que 4 g/10min, medido de acordo com ASTM D1238, condição 190°C/2,16 kg.
5. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição de polietileno ter um peso molecular da fração de alta densidade (MWHDF>95) maior que 135 kg/mol e um índice de fração de alta densidade (IHDF>95) maior que 42 kg/mol.
6. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o filme orientado ser um filme orientado biaxialmente.
7. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser um filme orientado biaxialmente que foi orientado através de um processo de orientação sequencial com uma razão de estiramento MD maior que 3 e uma razão de estiramento TD maior que 5.
8. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o filme ser um filme orientado biaxialmente que foi orientado através de um processo de orientação simultânea com uma razão de estiramento MD maior que 4 e uma razão de estiramento TD maior que 4.
9. Filme coextrusado, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma camada de filme compreendendo o filme orientado definido na reivindicação 1.
10. Filme laminado, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma camada de filme compreendendo o filme orientado definido na reivindicação 1.
11. Filme orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o filme orientado exibir uma ou mais das seguintes propriedades:- resistência à tração máxima ponderada em MD e TD, medida de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 40 MPa; e- módulo secante 2% ponderado em MD e TD, medido de acordo com ASTM D882, maior que ou igual a 350 MPa.
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