BR112018009028B1

BR112018009028B1 - Mistura polimérica e estrutura multicamadas

Info

Publication number: BR112018009028B1
Application number: BR112018009028-0A
Authority: BR
Inventors: Carmelo Declet Perez; Brian W. Walther; James L. Cooper; Michael B. Biscoglio; John A. Naumovitz
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2022-07-19
Also published as: EP3377573A1; JP2018536046A; US11613636B2; BR112018009028A8; WO2017087776A1; BR112018009028A2; ES2953532T3; JP6975145B2; CO2018005794A2; AR106743A1; MX2018005530A; CN108291067B; CN108291067A; EP3377573B1; US20180304602A1

Abstract

MISTURAS POLIMÉRICAS PARA USO EM ESTRUTURA MULTICAMADAS E ESTRUTURAS MULTICAMADAS COMPREENDENDO AS MESMAS A presente invenção fornece misturas poliméricas que podem ser utilizadas em uma estrutura multicamada e estruturas multicamadas compreendendo uma ou mais camadas formadas a partir dessas misturas. Em um aspecto, uma mistura polimérica compreende um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fusão (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, e uma poliolefina com uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e tendo um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende 1 a 55 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura.

Description

Campo

[0001] A presente invenção se refere a misturas de polímeros que podem ser utilizadas numa estrutura multicamada e a estruturas multicamadas compreendendo uma ou mais camadas formadas de tais misturas poliméricas.

Introdução

[0002] Os copolímeros de etileno ácido acrílico (“EAA”), tais como os disponíveis de The Dow Chemical Company sob o nome PRIMACOR™, proporcionam uma excelente adesão a substratos metálicos, tais como alumínio. Por esta razão, as resinas EAA são tipicamente usadas como camadas de ligação para folha de alumínio em estruturas de embalagem de multicamadas. Apesar da utilidade das resinas de EAA em camadas de ligação, em alguns casos, o EAA em uma camada de ligação pode contribuir negativamente para a sensibilidade à temperatura da camada de ligação. Assim, permanece uma necessidade de abordagens alternativas para polímeros que possam proporcionar uma adesão desejável a folha, filmes metalizados ou substratos semelhantes em estruturas multicamadas enquanto minimizam os efeitos indesejáveis.

Sumário

[0003] A presente invenção proporciona misturas poliméricas que, em alguns aspectos, proporcionam uma adesão desejável quando utilizadas como uma camada de ligação numa estrutura multicamada enquanto se reduz a quantidade de etileno ácido acrílico na camada de ligação. Além disso, em alguns aspectos, a presente invenção facilita o revestimento por extrusão para formar estruturas multicamadas enquanto minimiza os efeitos indesejáveis, tais como o estiramento e o encolhimento. Por exemplo, as modalidades da presente invenção compreendem uma mistura de resinas cuidadosamente selecionada que incorpora etileno e ácido acrílico (ou resina polimérica semelhante) suficiente para obter uma adesão desejável.

[0004] Em um aspecto, a presente invenção proporciona uma mistura de polímeros que compreende um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e de etileno e ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura com base no peso total da mistura; e uma poliolefina com uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e tendo um índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende 1 a 55 por cento em peso da mistura com base no peso total da mistura.

[0005] Em outro aspecto, a presente invenção proporciona uma mistura de polímero que compreende um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, e um polietileno compreendendo polietileno de baixa densidade ou polietileno linear de baixa densidade e tendo um índice de fluidez (I2) de 10 g/10 minutos ou menos, em que o polietileno compreende 15 a 55 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, em que a razão de viscosidade relativa do polietileno para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é <0,15.

[0006] Em outro aspecto, a presente invenção proporciona uma estrutura multicamada compreendendo pelo menos duas camadas, cada camada tendo superfícies faciais opostas, em que a Camada A compreende qualquer uma das misturas poliméricas da presente invenção aqui divulgada e em que a Camada B compreende um substrato, em que uma superfície facial superior da Camada B está em contato aderente com uma superfície facial inferior da Camada A. Em algumas modalidades, o substrato compreende folha de alumínio.

[0007] Estas e outras modalidades são descritas em mais detalhe na Descrição Detalhada.

Descrição Detalhada

[0008] A menos que declarado o contrário, implícito no contexto, ou costumeiro na técnica, todas as partes e percentuais são baseados em peso, todas as temperaturas estão em °C, e todos os métodos de teste estão atualizados até a data de depósito desta divulgação.

[0009] O termo “composição”, como usado aqui, se refere a uma mistura de materiais que compreende a composição, bem como produtos de reação e produtos de decomposição formados a partir dos materiais da composição.

[0010] “Polímero” refere-se a um composto polimérico preparado por polimerização de monômeros, seja do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico polímero engloba assim o termo homopolímero (empregado para se referir aos polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero com a compreensão de que quantidades de vestígios de impurezas podem ser incorporadas na estrutura de polímero), e o termo interpolímero como definido abaixo. As quantidades vestigiais de impurezas (por exemplo, resíduos de catalisadores) podem ser incorporadas em e/ou dentro de um polímero. Um polímero pode ser um polímero único, uma mistura polimérica ou mistura polimérica.

[0011] O termo “interpolímero” como aqui usado, se refere aos polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui, portanto, copolímeros (empregados para se referir aos polímeros preparados a partir de dois tipos de monômeros diferentes) e polímeros preparados a partir de mais do que dois tipos diferentes de monômeros.

[0012] Os termos “polímero à base de olefina” ou “poliolefina”, como aqui utilizados, se referem a um polímero que compreende, na forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero olefínico, por exemplo etileno ou propileno (com base no peso do polímero), e opcionalmente pode compreender um ou mais comonômeros.

[0013] “Polipropileno” significa um polímero com mais do que 50% em peso de unidades derivadas do monômero de propileno.

[0014] O termo “interpolímero de etileno/α-olefina”, como usado aqui, se refere a um interpolímero que compreende, na forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (baseado no peso do interpolímero), e uma α- olefina.

[0015] O termo “copolímero de etileno/α-olefina”, como usado aqui, se refere a um copolímero que compreende, na forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (baseado no peso do copolímero), e uma α-olefina, como os dois únicos tipos de monômero.

[0016] O termo “em contato aderente” e termos semelhantes significa que uma superfície facial de uma camada e uma superfície facial de outra camada estão em contato e contato de ligação entre si, de tal forma que uma camada não pode ser removida da outra camada sem danificar as superfícies intercamadas (ou seja, as superfícies faciais em contato) de ambas as camadas.

[0017] Os termos “compreendendo”, “incluindo”, “tendo”, e seus derivados, não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, seja ou não o mesmo descrito especificamente. A fim de evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas através da utilização do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo adicional, adjuvante ou composto, seja polimérico ou não, a menos que indicado o contrário. Em contraste, o termo “consistindo essencialmente em” exclui do escopo de qualquer menção sucessiva qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não são essenciais para a operacionalidade. O termo “consistindo em” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado.

[0018] “Polietileno” ou “polímero à base de etileno” significará polímeros compreendendo mais do que 50% em peso de unidades derivadas do monômero de etileno. Isto inclui homopolímeros ou copolímeros de polietileno (significando unidades derivadas de dois ou mais comonômeros). Formas comuns de polietileno conhecidas na técnica incluem Polietileno de baixa densidade (LDPE); Polietileno linear de baixa densidade (LLDPE); Polietileno de ultra baixa densidade (ULDPE); Polietileno de Muito baixa densidade (VLDPE); polietileno Linear de Baixa Densidade catalisado em um único local, incluindo ambas as resinas lineares e substancialmente lineares de baixa densidade (m-LLDPE); Polietileno de Média Densidade (MDPE); e Polietileno de Alta Densidade (HDPE). Estes materiais de polietileno são geralmente conhecidos na técnica; no entanto, as seguintes descrições podem ser úteis para entender as diferenças entre algumas dessas diferentes resinas de polietileno.

[0019] O termo “LDPE” também pode ser referido como “polímero de etileno de alta pressão” ou “polietileno altamente ramificado” e é definido para significar que o polímero é parcialmente ou inteiramente homopolimerizado ou copolimerizado em autoclave ou reatores tubulares em pressões acima de 14.500 psi (100 MPa) com o uso de iniciadores de radicais livres, tais como peróxidos (ver por exemplo US 4.599.392, que é aqui incorporado por referência). Resinas de LDPE tipicamente têm uma densidade na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3.

[0020] O termo “LLDPE” inclui tanto a resina feita usando os tradicionais sistemas catalisadores Ziegler-Natta como catalisadores de sítio único, incluindo, mas não limitados aos catalisadores bis-metaloceno (às vezes chamados de “m-LLDPE”) e catalisadores de geometria restrita, e inclui copolímeros ou homopolímeros de polietileno lineares, substancialmente lineares ou heterogêneos. Os LLDPEs contêm menos ramificações de cadeia longa do que os LDPEs e incluem os polímeros de etileno substancialmente lineares que são definidos mais adiante na Patente US 5.272.236, Patente US 5.278.272, Patente US 5.582.923 e Patente US 5.733.155; as composições poliméricas de etileno lineares homogeneamente ramificadas, tais como as da Patente US 3.645.992; os polímeros de etileno heterogeneamente ramificados, tais como os preparados de acordo com o processo divulgado na Patente US 4.076.698; e/ou misturas dos mesmos (tais como os divulgados nos documentos US 3.914.342 ou US 5.854.045). Os LLDPEs podem ser feitos através de polimerização em fase gasosa, em fase de solução ou em suspensão ou qualquer combinação destes, utilizando qualquer tipo de reator ou configuração de reator conhecida na técnica.

[0021] O termo “MDPE” se refere aos polietilenos com densidades de 0,926 a 0,935 g/cm3. “MDPE” é tipicamente feito usando catalisadores de cromo ou Ziegler-Natta ou usando catalisadores de sítio único incluindo, mas não limitados aos catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita, e tipicamente possuem uma distribuição de peso molecular (“MWD”) maior do que 2,5.

[0022] O termo “HDPE” se refere aos polietilenos com densidades maiores do que cerca de 0,935 g/cm3, que são geralmente preparados com catalisadores Ziegler- Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único incluindo, mas não limitados aos catalisadores bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita.

[0023] O termo “ULDPE” se refere aos polietilenos com densidades maiores do que cerca de 0,880 a 0,912 g/cm3, que são geralmente preparados com catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único incluindo, mas não limitados aos catalisadores bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita.

[0024] O termo “estrutura multicamadas” se refere a qualquer estrutura compreendendo duas ou mais camadas tendo composições diferentes e inclui, sem limitação, filmes multicamadas, folhas multicamadas, filmes laminados, recipientes rígidos multicamadas, tubos multicamadas e substratos revestidos com multicamadas.

[0025] Salvo indicação em contrário aqui, os seguintes métodos analíticos são utilizados nos aspectos descritivos da presente invenção:

[0026] “Densidade” é determinada de acordo com a norma ASTM D792.

[0027] “Índice de fluidez”: Os índices de fusão I2 (ou I2) e I10 (ou I10) são medidos de acordo com ASTM D-1238 a 190°C e a 2,16 kg e 10 kg de carga, respectivamente. Seus valores são relatados em g/10 min. A “taxa de fluxo de fusão” é usada para resinas à base de polipropileno e determinada de acordo com ASTM D1238 (230° C a 2,16 kg).

[0028] “Teor de ácido”: O teor de ácido dos copolímeros etileno/ácido (met)acrílico é medido de acordo com a norma ASTM D4094.

[0029] “Adesão ao substrato de metal”: A adesão de uma camada ao substrato de metal é determinada usando um teste de descascamento a 180 graus baseado em ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta (conforme especificado) de 3 polegadas/minuto ou 10 polegadas/minuto. Quando se caracteriza a adesão de uma camada formada a partir de uma mistura de polímero a um substrato de metal, a amostra compreendendo a camada de mistura de polímero e o substrato de metal é preparada e testada como descrito nos Exemplos.

[0030] “Viscosidade a 190°C e 1.000 s-1”: Um reômetro capilar Rheotester 2000 com uma matriz de aço inoxidável de entrada plana de 1 mm de diâmetro e 20 mm de comprimento (proporção L/D de 20) é usado para gerar a curva de fluxo de um polímero. Os testes são realizados a 190°C. As taxas aparentes de cisalhamento são especificadas de 150 a 10000 s-1 e 5 pontos logaritmicamente espaçados são coletados por década. A resina é empacotada em um barril de 15 mm de diâmetro e deixada fundir por 10 min antes do teste. Uma haste pode ser usada como um tampão na parte inferior do capilar durante o tempo de imersão para evitar o gotejamento do material do reservatório. A velocidade do pistão é controlada para atingir as taxas de corte aparentes especificadas. O polímero fundido que flui é deixado atingir o equilíbrio em cada taxa de cisalhamento imposta antes de tomar a medida correspondente. Tal como é do conhecimento dos especialistas na técnica, a taxa de cisalhamento aparente e a tensão de corte na parede são calculadas com base nas dimensões do capilar, na queda de pressão através do capilar e na velocidade do pistão. A viscosidade de cisalhamento corrigida da resina é calculada tomando-se a proporção entre a tensão de cisalhamento na parede e a taxa de cisalhamento corrigida. A taxa de cisalhamento corrigida é obtida pela aplicação da correção de Weissenberg- Rabinowitsch. A correção de Bagley não foi aplicada a este cálculo. A viscosidade do polímero a 190°C e uma taxa de cisalhamento corrigida de 1.000 s-1 é determinada usando um processo de interpolação linear. O logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida e o logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida são obtidos para o ponto mais próximo abaixo e o ponto mais próximo acima de uma taxa de cisalhamento corrigida de 1.000 s-1. A inclinação e a interseção de uma linha que passa através destes dois pontos é calculada para obter uma equação expressando o logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida como uma função do logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida. Esta equação é usada para determinar o valor do logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida em um valor do logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida igual a 3 (log10 de 1000). O valor da viscosidade de cisalhamento interpolado a uma taxa de cisalhamento corrigida de 1000 s-1 é finalmente calculado tomando-se o antilog do logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida.

[0031] Propriedades adicionais e métodos de teste são aqui descritos mais detalhadamente.

[0032] Em um aspecto, a presente invenção proporciona uma mistura de polímero que compreende um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico and ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, e uma poliolefinas tendo uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e tendo um índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende 1 a 55 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura. Em algumas modalidades, a poliolefina compreende polietileno de baixa densidade linear, polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade, polietileno de média densidade, plastômero de poliolefina, elastômero de poliolefina, polipropileno, copolímero de etileno/olefina cíclica, ou uma combinação dos mesmos. A poliolefina compreende polietileno de baixa densidade ou polietileno linear de baixa densidade em algumas modalidades. Em algumas modalidades, em vez de, ou em adição a poliolefina, a mistura de polímero compreende ainda poliestireno.

[0033] Em outro aspecto, a presente invenção proporciona uma mistura de polímero que compreende um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico and ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, e um polietileno compreendendo polietileno de baixa densidade ou polietileno linear de baixa densidade e tendo um índice de fluidez (I2) of 10 g/10 minutos ou menos, em que o polietileno compreende 15 a 55 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura, em que a razão de viscosidade relativa do polietileno para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é <0,15.

[0034] Em algumas modalidades, a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende mais do que 50 por cento em peso da mistura, e a poliolefinas compreende menos do que 50 por cento em peso da mistura. A quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende mais do que 55 por cento em peso da mistura, e a poliolefina compreende menos do que 45 por cento em peso da mistura em algumas modalidades.

[0035] Em algumas modalidades, a razão de viscosidade relativa da poliolefinas para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico na mistura de polímero é <0,15, e <0,10 em algumas modalidades. A razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é maior do que 1 e menor do que 10 em algumas modalidades, maior do que 1,5 e menor do que 10 em algumas modalidades, e maior do que 1,5 e menor do que 5 em algumas modalidades. Em algumas modalidades, o índice de fluidez (I2) da poliolefina é menor do que 10 g/10 minutos.

[0036] Em algumas modalidades, a mistura de polímeros compreende ainda um enchimento inorgânico. O enchimento inorgânico, em algumas modalidades, compreende carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou uma combinação destes. Em algumas modalidades em que a mistura de polímero compreende um enchimento inorgânico, o enchimento inorgânico compreende até 50 por cento em peso da mistura baseado no peso total da mistura.

[0037] Em algumas modalidades, a mistura polimérica compreende ainda pelo menos um de um oxidante, um corante, um agente de deslizamento, um antibloco, um auxiliar de processamento ou uma combinação destes.

[0038] A mistura polimérica pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades aqui descritas.

[0039] As modalidades da presente invenção também se referem às estruturas multicamadas que incluem uma camada formada a partir de uma mistura polimérica da presente invenção. Em um aspecto, uma estrutura multicamada compreende pelo menos duas camadas, cada camada tendo superfícies faciais opostas, em que a Camada A compreende uma mistura polimérica de acordo com qualquer uma das modalidades aqui divulgadas, em que a Camada B compreende um substrato, e em que uma superfície facial superior da Camada B está em contato de adesão com uma superfície facial inferior da Camada A. Em algumas modalidades, o substrato compreende folha de alumínio ou filme metalizado. A adesão da Camada A à Camada B é pelo menos 3 N/pol quando medida usando um teste de descascamento a 180 graus baseado em ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 3 polegadas/minuto, em algumas modalidades. A adesão da Camada A à Camada B, em algumas modalidades, é de pelo menos 5 N/pol quando medida usando um teste de descascamento a 180 graus baseado em ASTM F904 com uma velocidade de 7 polegadas/minuto. Em algumas modalidades, Camada A é revestida por extrusão na Camada B em uma temperatura de fusão de 300°C.

[0040] Em algumas modalidades, a estrutura multicamadas compreende ainda a Camada C, onde uma superfície facial superior da Camada A está em contato aderente com uma superfície facial inferior da Camada C. Em algumas tais modalidades, a Camada C compreende uma poliolefina.

[0041] As estruturas multicamadas da presente invenção compreendem uma combinação de duas ou mais modalidades como aqui descritas.

[0042] As modalidades da presente invenção também se referem aos artigos que compreendem qualquer uma das estruturas multicamadas (por exemplo, filmes multicamada) aqui descritas.

Misturas Poliméricas

[0043] As misturas poliméricas de acordo com modalidades da presente invenção compreendem um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico tendo certas características aqui especificadas e uma poliolefina tendo certas características conforme especificado aqui. Por facilidade de referência, o copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico também será referido aqui como “copolímero de etileno/ácido (met)acrílico” com o entendimento de que alguns desses copolímeros podem compreender ambos monômero de ácido acrílico e monômero de ácido metacrílico.

[0044] O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico usado em modalidades da presente invenção é caracterizado como um copolímero aleatório. Tais copolímeros de etileno/ácido (met)acrílico podem ser preparados em alta pressão pela ação de um iniciador de polimerização por radicais livres, atuando sobre uma mistura de etileno e monômeros de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico utilizando técnicas conhecidas dos especialistas na técnica. Os copolímeros etileno/ácido (met)acrílico usados em misturas poliméricas da presente invenção são mais precisamente referidos como interpolímeros, pois são formados pela polimerização de uma mistura dos comonômeros, em contraposição aos copolímeros produzidos por métodos de “enxerto” ou “polimerização em bloco”.

[0045] O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico usado em algumas modalidades da presente invenção pode ser caracterizado como tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso baseado no peso do copolímero. O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico tem um teor de ácido maior do que 5 por cento em peso e até 15 por cento em peso com base no peso do copolímero em algumas modalidades preferenciais. O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico tem um teor de ácido maior do que 6 por cento em peso e até 12 por cento em peso com base no peso do copolímero em algumas modalidades preferenciais. O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico tem um teor de ácido maior do que 7 por cento em peso e até 12 por cento em peso com base no peso do copolímero em algumas modalidades preferenciais.

[0046] O copolímero de etileno/ácido (met)acrílico pode ainda ser caracterizado como tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos em algumas modalidades. Todos os valores individuais e subfaixas entre 1 e 60 g/10 minutos são aqui incluídos e aqui divulgados. Por exemplo, o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico pode ter um índice de fluidez de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, ou 20 g/10 minutos a um limite superior de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, ou 55 g/10 minutos. Em algumas modalidades, o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico tem um índice de fluidez (I2) de 1 a 40 g/10 minutos, e 1 a 30 g/10 minutos em algumas modalidades.

[0047] A mistura polimérica compreende 45 a 99 por cento em peso de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico com base no peso da mistura em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mistura polimérica compreende mais do que 50 por cento em peso copolímero de etileno/ácido (met)acrílico baseado no peso da mistura em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mistura polimérica compreende pelo menos 55 por cento em peso do copolímero de etileno/ácido (met)acrílico com base no peso da mistura. Em algumas modalidades, a mistura polimérica pode compreender mais do que 50 a 95% em peso de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico baseado no peso da mistura. Todos os valores individuais e subfaixas de 50 a 99% em peso são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade do copolímero de etileno/ácido (met)acrílico na mistura de polímero pode ser de um limite inferior de 50, 55, 60, 65, 70, 75, ou 80% em peso a um limite superior de 75, 80 85, 90, 95, ou 99% em peso. Por exemplo, a quantidade de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico na mistura polimérica pode ser de 50 a 99% em peso, em alternativa, de 55 a 95% em peso, ou em alternativa, de 55 a 85% em peso, em alternativa, de 57 a 75% em peso.

[0048] Exemplos de copolímeros de etileno/ácido (met)acrílico comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem PRIMACOR™ copolímeros de etileno/ácido acrílico, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company, Escor copolímeros etileno/ácido acrílico comercialmente disponíveis a partir de Exxon Mobil Corp., Nucrel copolímeros de etileno/ácido metacrílico comercialmente disponíveis a partir de DuPont, e copolímeros de etileno/ácido metacrílico comercialmente disponíveis a partir de INEOS.

[0049] Além do copolímero de etileno/ácido (met)acrílico, misturas poliméricas da presente invenção ainda compreendem uma poliolefinas tendo uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e a índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Tais poliolefinas podem incluir polímeros que compreendem, na forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno ou propileno (baseado no peso do polímero) e, opcionalmente, podem compreender um ou mais comonômeros.

[0050] Em algumas modalidades, a poliolefina compreende um polietileno tendo uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e um índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Todos os valores e subfaixas de igual a ou maior do que 0,870 g/cm3 são incluídos e divulgados aqui; por exemplo a densidade do polietileno pode ser igual a ou maior do que 0,870 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou maior do que 0,900 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou maior do que 0,910 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou maior do que 0,925 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou maior do que 0,935 g/cm3. Em uma modalidade particular, o polietileno tem uma densidade igual ou menor do que 0,970 g/cm3. Todos os valores individuais e subfaixas de igual a ou menor do que 0,970 g/cm3 são incluídos e divulgados aqui. Por exemplo, a densidade do polietileno pode ser igual a ou menor do que 0,970 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou menor do que 0,960 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou menor do que 0,955 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou menor do que 0,950 g/cm3, ou em alternativa, igual a ou menor do que 0,940 g/cm3. Quando a poliolefina compreende polipropileno, especialistas na técnica podem identificar uma densidade apropriada para o polipropileno baseado nos ensinamentos daqui.

[0051] Em algumas modalidades, a poliolefina tem um índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Todos os valores individuais e subfaixas até 20 g/10 minutos são incluídos aqui e divulgados aqui. Por exemplo, a poliolefina pode ter um índice de fluidez de um limite inferior de 0,2, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 2, 4, 5, 10 ou 15 g/10 minutos a um limite superior de 1, 2, 4, 5, 10, ou 15 g/10 minutos. A poliolefina tem um índice de fluidez (I2) de até 15 g/10 minutos em algumas modalidades. A poliolefina tem um índice de fluidez (I2) de até 10 g/10 minutos em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a poliolefina tem um índice de fluidez (I2) menor do que 5 g/10 minutos.

[0052] Polietilenos que são particularmente bem apropriados para uso em algumas modalidades da presente invenção incluem polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), elastômeros de poliolefina, plastômeros de poliolefina, copolímeros de olefina cíclica, copolímeros de bloco de olefina, e combinações destes. Em algumas modalidades, a poliolefina compreende polietileno de baixa densidade (LDPE) e/ou polietileno linear de baixa densidade (LLDPE).

[0053] Quando a poliolefina compreende LDPE e/ou LLDPE, uma densidade de LDPE ou LLDPE estará tipicamente na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3. Quando a poliolefina compreende HDPE, uma densidade do HDPE estará tipicamente na faixa de 0,935 g/cm3 até 0,970 g/cm3.

[0054] Exemplos de LDPE comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem DOW™ LDPE 132i, DOW™ LDPE 4012, e AGILITY™ 1001, bem como outros polietilenos de baixa densidade, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Exemplos de LLDPE comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem DOWLEX™ polietileno linear de baixa densidade, como DOWLEX™ 2045 e DOWLEX™ 2740G assim com outros, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Exemplos de HDPE comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem resinas DOW™ HDPE e DOWLEX™ 2050B, assim como outros como outros polietilenos de alta densidade, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Além das resinas HDPE, a poliolefina usada na mistura de polímero pode ainda incluir polietilenos melhorados tendo densidades maiores do que 0,935 g/cm3. Exemplos de resinas de polietileno melhoradas comercialmente disponíveis tendo altas densidades que podem ser usadas nas modalidades da presente invenção incluem ELITE™, e outras resinas de polietileno melhoradas que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Ainda, em algumas modalidades, a poliolefina usada na mistura de polímero pode ainda incluir polietilenos melhorados tendo densidades de 0,935 g/cm3 ou menos como, por exemplo, polietilenos melhorados ELITE™ comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Exemplos de plastômeros de poliolefina comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem plastômeros de poliolefina AFFINITY™, como AFFINITY™ PL 1880G assim como outros, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Exemplos de copolímeros de bloco de olefina comercialmente disponíveis que podem ser usados nas modalidades da presente invenção incluem copolímeros de bloco de olefina INFUSE™, como INFUSE™ 9107 assim com outros, que são comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company.

[0055] Especialistas na técnica podem selecionar polipropilenos comerciais disponíveis adequados para utilização em misturas poliméricas com base nos ensinamentos aqui descritos.

[0056] A mistura polimérica compreende 1 a 55 por cento em peso de poliolefina baseado no peso da mistura em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mistura polimérica compreende 50 por cento em peso ou menos de poliolefina baseado no peso da mistura em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mistura polimérica compreende menos do que 45 por cento em peso da poliolefina baseado no peso da mistura. Em algumas modalidades, a mistura polimérica pode compreender 5 a 50% em peso poliolefina baseado no peso da mistura. Todos os valores individuais e subfaixas de 1 a 55% em peso são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade de poliolefina na mistura de polímero pode ser de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, ou 40% em peso a um limite superior de 25, 30, 35, 40, 45, 50, ou 55% em peso. Por exemplo, a quantidade de poliolefina na mistura de polímero pode ser de 1 a 50% em peso, ou em alternativa, de 5 a 45% em peso, ou em alternativa, de 15 a 45% em peso, ou em alternativa, de 25 a 43% em peso.

[0057] A razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico pode ser importante em algumas modalidades. Como aqui utilizado, “razão de viscosidade relativa” ou “RVR” se refere ao índice de fluidez (I2) de um primeiro componente dividido pelo índice de fluidez (I2) de um segundo componente. Assim, a RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é determinada pela divisão do índice de fluidez (I2) da poliolefina pelo índice de fluidez (I2) do copolímero de etileno/ácido (met)acrílico. Em algumas modalidades, a RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é menos do que 0,15, preferencialmente menos do que 0,10. Apesar de não querer se ligar a qualquer teoria em particular, acredita-se que tais valores de RVR para a poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico contribuam para a desejável adesão quando usado como uma camada de ligação em uma estrutura multicamada e particularmente quando uma das camadas é uma folha de metal ou filme metalizado. Além disso, em algumas modalidades, a resistência à adesão a uma camada de papel alumínio pode ser ajustada alterando-se uma RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico.

[0058] A razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico pode ser importante em algumas modalidades. Como aqui utilizado, “razão de viscosidade” se refere à viscosidade de um primeiro componente dividido pela viscosidade de um segundo componente quando a viscosidade é determinada em uma temperatura de 190°C e uma taxa de cisalhamento aplicada de 1000 s-1. Assim, a razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é determinada pela divisão da viscosidade determinada da poliolefina pela viscosidade determinada de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico. Para calcular a “razão de viscosidade” entre dois componentes como aqui utilizado, a viscosidade a 190°C e 1000 s-1 de cada componente é medida como descrito acima.

[0059] Em algumas modalidades, a razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico, quando as viscosidades são medidas como descrito acima a 190°C sob uma taxa de cisalhamento aplicada de 1.000 s- 1, é maior do que 1 e menor do que 10, preferencialmente maior do que 1,5 e menor do que 10, e mais preferencialmente maior do que 1,5 e menor do que 5. Apesar de não querer se ligar a qualquer teoria em particular, acredita-se que tais valores de razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico contribuam para a desejável adesão quando usado como uma camada de ligação em uma estrutura multicamada e particularmente quando uma das camadas é uma folha de metal ou filme metalizado. Especialistas na técnica devem reconhecer que a viscosidade determinada de cada componente em uma mistura polimérica usada para calcular a razão de viscosidade entre os componentes está fadada a mudar com base nas condições de processamento. Condições experimentais acessíveis são usadas como uma referência para medir as viscosidades dos componentes, e não se destinam a servir como limites para qualquer uma das modalidades descritas aqui.

[0060] Em algumas modalidades, uma mistura polimérica compreende ainda um ou mais diluentes inorgânicos. Exemplos de diluentes inorgânicos que podem ser incorporados em misturas poliméricas de acordo com algumas modalidades incluem carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, ou uma combinação destes. Os inorgânicos diluentes podem ser incluídos em algumas modalidades para reduzir custos, melhorar propriedades de vedação, melhorar impressões, ou outras razões. A mistura polimérica compreende até 50% em peso de enchimento inorgânico baseado no peso da mistura em algumas modalidades. Todos os valores individuais e subfaixas de 0 a 50% em peso são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade de enchimento inorgânico na mistura de polímero pode ser de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, ou 40% em peso a um limite superior de 25, 30, 35, 40, 45, ou 50% em peso.

[0061] Em algumas modalidades, a mistura polimérica pode ainda compreender um ou mais aditivos conhecidos dos especialistas na técnica incluindo, por exemplo, antioxidantes, corantes, agentes deslizantes, antiblocos, auxiliares de processamento, e combinações destes. Em algumas modalidades, a mistura polimérica contém até 5 por cento em peso desses aditivos. Todos os valores individuais e subfaixas de 0 a 5% em peso são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a quantidade total de aditivos na mistura de polímero pode ser de um limite inferior de 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, ou 4,5% em peso a um limite superior de 1, 2, 3, 4, ou 5% em peso.

[0062] Quando micrografias eletrônicas de algumas modalidades de uma mistura polimérica são preparadas usando a técnica descrita no Exemplo 1 abaixo, uma morfologia bifásica parecida com “ilhas em um oceano” é observada, onde domínios discretos de polietileno (ilhas) são dispersos em uma fase contínua de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico (oceano). Em algumas tais modalidades, um número significativo dos domínios de polietileno tem uma forma alongada (eles têm um comprimento que é pelo menos o dobro de sua largura). Em algumas dessas modalidades, pelo menos a maioria dos domínios polietileno com uma forma alongada tem uma largura que é de 0,2 mícrons ou maior. Em algumas modalidades, pelo menos a maioria dos domínios polietileno de formato alongado tem uma largura entre 0,2 mícron e 0,5 mícron.

[0063] Como será discutido abaixo, uma mistura polimérica da presente invenção pode ser incorporada/convertida num produto fabricado final (por exemplo, uma estrutura de multicamadas) através de revestimento por extrusão (ou outro equipamento) utilizando técnicas conhecidas dos especialistas na técnica com base nos ensinamentos aqui.

[0064] As misturas poliméricas da presente invenção podem ser preparadas por mistura em fusão das quantidades prescritas dos componentes com uma extrusora de rosca dupla antes de serem alimentados em um aparelho de revestimento extrusão (ou outro equipamento) para a fabricação do filme. Tais misturas poliméricas podem também ser preparadas misturando-se as quantidades prescritas dos componentes antes da alimentação no aparelho de revestimento por extrusão (ou outro equipamento) para a fabricação do filme. Em algumas modalidades, as misturas poliméricas da presente invenção podem estar na forma de pellets. Por exemplo, os componentes individuais podem ser misturados por fusão e depois formados em pellets utilizando uma extrusora de rosca dupla ou outras técnicas conhecidas dos especialistas na técnica com base nos ensinamentos aqui descritos. Em algumas modalidades, uma mistura polimérica pode incluir a combinação de um pellet manipulado e um polímero adicional que é misturado tombado antes de alimentar no aparelho de revestimento por extrusão. Por exemplo, um pellet que compreende uma mistura de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico e poliolefina (por exemplo, LDPE) pode ser misturado com poliolefina adicional (por exemplo, LDPE adicional) para fornecer uma mistura polimérica tendo os percentuais de peso desejados de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico e poliolefina.

Estruturas Multicamadas

[0065] Em algumas modalidades, a presente invenção se refere às estruturas multicamadas nas quais pelo menos uma camada é formada a partir de uma mistura polimérica de acordo com qualquer modalidade divulgada aqui. A estrutura multicamadas, em algumas modalidades, compreende pelo menos duas camadas, com cada uma tendo superfícies faciais opostas. Em tais modalidades, uma primeira camada (Camada A) (por exemplo, uma camada compreendendo uma mistura de polímero da presente invenção) está em contato aderente com uma segunda camada (Camada B), com uma superfície facial superior da segunda camada (Camada B) estando em contato aderente com uma superfície facial inferior da primeira camada (Camada A).

[0066] Nas modalidades em que uma primeira camada (Camada A) é formada a partir de uma mistura polimérica da presente invenção, uma segunda camada (Camada B) pode compreender um substrato. Exemplos de substratos que podem ser utilizados como segunda camada (Camada B) em modalidades da presente invenção incluem folhas metálicas, tapetes de tecidos (por exemplo, tapetes de fibra de vidro), tapetes de tecido não tecido (por exemplo, tapetes de fibra de vidro de tecido não tecido), telas, filmes metalizados (por exemplo, PET metalizado) e filmes poliméricos (por exemplo, polipropileno orientado, PET orientado, etc.). As misturas poliméricas da presente invenção são particularmente úteis na aderência às folhas metálicas ou filmes metalizados. Qualquer folha de metal ou filme metalizado pode formar o substrato no qual é aplicada uma camada de mistura polimérica. Folhas metálicas exemplificativas incluem folha de alumínio e folha de cobre. A folha, quando presente, pode, mas não precisa, ser tratada com chama ou corona ou submetida a outro tratamento de modo a melhorar a umectabilidade e/ou adesão. Filmes metalizados exemplares incluem filmes de PET metalizados, filmes de polipropileno orientado metalizado, filmes de poliamida metalizados e filmes de polietileno metalizados. Em algumas modalidades, substratos diferentes das folhas de metal podem também ser tratados com chama ou corona ou submetidos a outro tratamento de modo a melhorar a umectabilidade e/ou adesões. Em algumas dessas modalidades, os substratos compreendem filmes de polipropileno orientados ou poliamida orientada. Especialistas na técnica podem identificar tais substratos com base nos ensinamentos aqui descritos.

[0067] Em algumas modalidades, uma estrutura multicamada da presente invenção compreende uma primeira camada (Camada A) formada a parir de uma mistura polimérica de acordo com qualquer uma das modalidades aqui divulgadas e uma segunda camada (Camada B) compreendendo um substrato de metal (por exemplo, uma folha de metal ou um filme metalizado) em contato de aderência com a primeira camada, em que a adesão da primeira camada ao substrato de metal (por exemplo,, folha de metal) é pelo menos 3 N/pol quando medida usando um teste de descascamento a 180 graus baseado em ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 3 polegadas/minuto, pelo menos 5 N/pol em algumas modalidades, e pelo menos 6 N/pol em outras modalidades. Em algumas modalidades, o substrato de metal é folha de alumínio.

[0068] Em modalidades em que a estrutura multicamada inclui uma camada de folha de metal (por exemplo, uma camada de folha de alumínio), a folha de metal tem uma espessura de 0,20 a 2,0 mil, mais preferencialmente de 0,20 a 0,50 mil. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,20 a 0,50 mil são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a espessura da folha de metal pode variar de um limite inferior de 0,20, 0,25, 0,30, 0,35, 0,40 ou 0,45 mil a um limite superior de 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, ou 0,50 mil. Por exemplo, a espessura da camada da folha de metal pode variar de 0,20 a 0,50 mil, ou em alternativa, de 0,20 a 0,60 mil, ou em alternativa, de 0,60 a 1,0 mil, ou em alternativa, de 0,25 a 0,50 mil. Para um especialista na técnica, a espessura da camada de folha de metal é definida como suficiente para a aplicação.

[0069] Nas modalidades em que a estrutura multicamada inclui uma camada de filme metalizado (por exemplo, um filme PET metalizado, um filme orientado de polipropileno metalizado, um filme de poliamida metalizada, ou um filme de polietileno metalizado), a camada metalizada no filme pode ter uma variedade de espessuras dependendo de fatores como desempenho (por exemplo, propriedades de barreira, opacidade, etc.) e custo. Em algumas modalidades, a camada metalizada na camada de filme metalizado tem uma espessura de 3 a 40 nm. Todos os valores individuais e subfaixas de 3 a 40 nm são incluídos e divulgados aqui; por exemplo, a espessura da camada metalizada pode variar de um limite inferior de 3, 5, 10, 17, 20, 22, 25, 30, ou 35 nm a um limite superior de 10, 12, 15, 20, 23, 25, 32, 35, 37, ou 40 nm. Para um especialista na técnica, a espessura da camada metalizada do filme metalizado é definida como suficiente para a aplicação.

[0070] A camada formada a partir da mistura polimérica pode ser aplicada a uma camada de substrato de metal (por exemplo, folha metálica) por qualquer maneira aceitável, como laminação por extrusão e/ou revestimento por extrusão. No revestimento por extrusão de uma camada de mistura polimérica sobre a camada de substrato de metal (por exemplo, folha de metal), em algumas modalidades, as misturas poliméricas podem manter níveis aceitáveis de velocidade de encolhimento e estiramento, proporcionando aderência aceitável à camada de folha de metal. As misturas de polímero da presente invenção, em algumas vezes, podem ser revestidas por extrusão em uma camada de substrato metálico em temperaturas (por exemplo, ~300°C ou menos) inferiores às temperaturas (por exemplo, ~320°C) usadas quando uma camada de polímero compreendendo apenas polietileno de baixa densidade é revestida por extrusão, enquanto ainda fornece adesão aceitável ao substrato de metal. Assim, a capacidade de revestimento por extrusão a uma temperatura relativamente mais baixa, conseguindo uma adesão aceitável é uma vantagem de algumas modalidades da presente invenção.

[0071] Em algumas modalidades, uma camada formada a partir de uma mistura polimérica da presente invenção pode estar em contato aderente com outra camada, além de um substrato (por exemplo, além de uma camada de folha metálica). Por exemplo, em algumas modalidades, a camada formada a partir de uma mistura polimérica pode estar adicionalmente em contato aderente com uma camada que compreende uma poliolefina. Ou seja, em tais modalidades, a camada formada a partir de uma mistura polimérica da presente invenção pode estar entre a camada de poliolefina e o substrato (por exemplo, a folha de metal), com uma superfície facial superior do substrato estando em contato aderente com uma superfície facial inferior da camada de mistura polimérica, e com uma superfície facial superior da camada de mistura polimérica estando em contato aderente com a superfície facial inferior da camada de poliolefina.

[0072] Em modalidades compreendendo uma camada de poliolefina, a poliolefina pode ser qualquer polietileno, polipropileno e seus derivados (por exemplo, copolímero de etileno-propileno) conhecidos dos especialistas na técnica como sendo adequados para utilização como uma camada em uma estrutura multicamada baseada na ensinamentos aqui. Por exemplo, o polietileno que pode ser usado em tal uma camada, bem como outras camadas na estrutura multicamada, em algumas modalidades, pode ser polietileno de ultra baixa densidade (ULDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de alta densidade de alta resistência à fusão (HMS-HDPE), polietileno de ultra alta densidade (UHDPE), copolímeros de etileno/α-olefina homogeneamente ramificados com um catalisador de sítio único como catalisadores metaloceno ou um catalisador de geometria restrita, e combinações destes. Em algumas modalidades, polietilenos usados na camada de poliolefina podem ser feitos via polimerização em fase gasosa. Em algumas modalidades, polietilenos usados na camada de poliolefina podem ser feitos por polimerização em fase gasosa, fase de solução ou suspensão ou qualquer combinação destes, usando qualquer tipo de reator ou configuração de reator conhecidos na técnica.

[0073] Algumas modalidades da estrutura multicamadas podem incluir camadas além das descritas acima. Por exemplo, embora não necessariamente em contato de aderência com uma camada formada a partir de uma mistura polimérica de acordo com a presente invenção (embora, em algumas modalidades, tais camadas possa estar em contato com a camada formada a partir de uma tal mistura polimérica), uma estrutura multicamada pode ainda compreender outras camadas tipicamente incluídas em estrutura multicamadas dependendo da aplicação incluindo, por exemplo, camadas de barreira, camadas de vedação, camadas de ligação, outras camadas de polietileno, camadas de polipropileno, etc. Adicionalmente, outras camadas, tais como camadas impressas, camadas de alto módulo, alto brilho podem ser laminadas para a estrutura multicamadas (por exemplo, filmes) da presente invenção. Além disso, em algumas modalidades, a estrutura multicamada pode ser revestida por extrusão para um substrato contendo fibra, tal como papel ou fibra de vidro (por exemplo, tapetes de tecido não tecido, tapetes de tecido, telas e semelhantes).

[0074] Além do revestimento por extrusão, as estruturas multicamadas da presente invenção podem ser co-extrudidas como filmes soprados ou filmes fundidos utilizando técnicas conhecidas dos especialistas na técnica com base nos ensinamentos aqui descritos. Em algumas modalidades, a estrutura multicamadas da presente invenção também pode ser formada por laminação ou por uma combinação de filme soprado/fundido seguido de laminação térmica.

Embalagem

[0075] Em algumas modalidades, a presente invenção se refere às embalagens compreendendo a estrutura multicamada de qualquer modalidade aqui divulgada. Em uma modalidade particular, a embalagem é uma embalagem de retorta e/ou esterilização. A embalagem pode ser utilizada para conter, em várias modalidades, sólidos, suspensões, líquidos ou gases. Como exemplo e não como limitação, a embalagem pode ser usada para conter soluções ácidas, óleo de milho, álcoois, carnes, queijos, protetor solar, xampu, tempero, molho de soja, creme, café aromatizado, leite, suco, detergente, alimentos assépticos, suco de envase a quente, alimentos gordurosos, panos de limpeza de bebês, solução de iodo, molhos para salada, ketchup, molhos e outros itens.

[0076] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas em detalhes nos Exemplos seguintes.

Exemplos

[0077] As seguintes matérias-primas são usadas nos exemplos discutidos abaixo:

[0078] DOW™ LDPE 722, DOW™ LDPE 4012, DOW™ LDPE 132i, e AGILITY™ 1001 são, cada um, resinas de polietileno de baixa densidade comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. DOWLEX™ 2045, e DOW™ DFDA-7047 NT 7 são, cada um, polietilenos lineares de baixa densidades comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. DOWLEX™ 2050B e DOWLEX™ 2740G são polietilenos de alta densidade comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. ELITE™ 5400G é um polietileno melhorado comercialmente disponível a partir de The Dow Chemical Company. AFFINITY™ PL 1880G é um plastômero de poliolefina comercialmente disponível a partir de The Dow Chemical Company. INFUSE™ 9107 é um copolímero de bloco de olefina comercialmente disponível a partir de The Dow Chemical Company. PRIMACOR™ 3150, PRIMACOR™ 3340, PRIMACOR™ 3440, e PRIMACOR™ 3460 são, cada um, copolímeros de etileno/ácido acrílico comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company.

[0079] A viscosidade a 190°C e 1.000 s-1 para cada uma das matérias-primas é determinada utilizando o procedimento descrito acima. Os dados relevantes e as viscosidades são os seguintes:

[0080]

[0081] Exemplos 1 a 7 estabelecidos abaixo são usados para ilustrar a aderência da mistura polimérica da invenção a um substrato de alumínio. O substrato de alumínio utilizado em cada um dos exemplos é preparado como se segue. Um papel branqueado de 30 libras por resma é laminado por extrusão para 0,00035 polegada (0,35 mil) de folha de alumínio molhável de Grau A usando DOW™ LDPE 722 (The Dow Chemical Company). A folha laminada é então cortada em comprimentos de 3 a 4 pés para fornecer o substrato de alumínio. A fita adesiva é aplicada na borda frontal do substrato de alumínio. O substrato de alumínio não é tratado com corona em nenhum dos Exemplos 1-7.

Exemplo 1

[0082] Uma variedade de estruturas multicamadas é preparada como mostrado na Tabela 1: Tabela 1

[0083] A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0084] Todos os exemplos aqui descritos são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A nos Exemplos Comparativos A e B são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A no Exemplo Comparativo C e os Exemplos Inventivos 1 e 2 são preparados por fusão fundindo as quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 1 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0085] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é determinada utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado no padrão ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 3 polegadas/minuto. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Comparativo/Inventivo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 2:Tabela 2

[0086] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1.000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. Para o Exemplo Comparativo A, não há adesão mensurável da Camada A ao substrato de alumínio nas condições de processamento. Os exemplos inventivos 1 e 2 ilustram uma vantagem de algumas modalidades da presente invenção, a capacidade de revestir por extrusão um substrato metálico em temperaturas inferiores às tipicamente utilizadas para revestimento por extrusão de LDPE apenas num substrato metálico. O Exemplo Comparativo A utilizou apenas LDPE, mas não teve nenhuma adesão mensurável quando revestido por extrusão a 300 °C, enquanto que os Exemplos Inventivos 1 e 2 apresentaram, cada um, desejáveis valores de adesão quando revestidos por extrusão a essa temperatura.

[0087] As velocidades de encolhimento e estiramento para estas amostras também são medidas e os resultados são mostrados na Tabela 3 (além da RVR): Tabela 3

[0088] O encolhimento (polegadas) é medido a uma velocidade de linha de 440 pés por minuto. A velocidade de estiramento (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 90 rpm, o que resulta em uma taxa de fluxo de aproximadamente 250 libras/hora. A velocidade de estiramento reduzida (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 45 rpm. O valor máximo para a velocidade de estiramento e velocidade de estiramento reduzida é de 1.500 pés por minuto, e a velocidade de estiramento reduzida é apenas determinada se a velocidade da linha atinge 1500 pés por minuto quando a extrusora roda a 90 rpm. A Tabela 3 ilustra que os Exemplos Inventivos 1 e 2 exibem propriedades de desempenho que seriam aceitáveis para aplicações de revestimento por extrusão.

[0089] A morfologia dos Exemplos Inventivos 1 e 2 e do Exemplo Comparativo C é então examinada como se segue. Porções do substrato de alumínio revestido (Camada A + Camada B) para cada um dos dois Exemplos Inventivos e o Exemplo Comparativo são embebidas em epoxi de baixa viscosidade EpoFixTM, depois polidas e aparadas. As amostras aparadas são colocadas em uma lâmina de vidro usando fita dupla face e expostas ao vapor de uma solução aquosa a 2% de tetróxido de rutênio (RuO4) por 3 horas em temperatura ambiente para aumentar o contraste. A solução de coloração foi preparada misturando 0,2 g de hidrato de cloreto de rutênio ((RuCl3.H2O) com 10 ml de uma solução aquosa de hipoclorito de sódio a 5,25% num frasco de vidro com uma tampa superior roscada. Os vapores de RuO4 preferencialmente mancham a fase do copolímero etileno/ácido acrílico fornecendo contraste para a microscopia eletrônica. As faces do bloco manchado são polidas criogenicamente e colocadas em pontas de amostra de alumínio. As amostras são pulverizadas com plasma de irídio usando um Emissor K575X turbo sputter coater por 25 segundos para torná-las condutivas para microscopia eletrônica de varredura. Um microscópio eletrônico de varredura FEI Nano-600 a uma tensão de aceleração de 5 kV sob o modo de geração de imagem eletrônica de retrodifusão para coletar imagens digitais das amostras de faces de bloco criopolizadas. Sob a configuração descrita acima, a fase corada (ou seja, copolímero etileno/ácido acrílico) aparece mais clara, enquanto a fase não corada (ou seja, polietileno) aparece mais escura.

[0090] As micrografias eletrônicas do Exemplo Comparativo C e Exemplos Inventivos 1 e 2 são tomadas perpendicular na direção de máquina. Uma morfologia bifásica parecida com “ilhas em um oceano” é evidente para cada uma das amostras, onde discretos domínios de polietileno (ilhas) são dispersos em uma fase contínua de copolímero etileno/ácido acrílico (oceano). Quando as imagens são comparadas sob a mesma ampliação (por exemplo, 5x), o tamanho médio dos domínios de polietileno (ilhas) nas imagens para os Exemplos Inventivos 1 e 2 são semelhantes entre si. No entanto, quando uma imagem do Exemplo Inventivo 1 ou 2 é comparada com uma imagem do Exemplo Comparativo C sob a mesma ampliação, o tamanho médio dos domínios de polietileno (ilhas) nos Exemplos Inventivos é pelo menos uma ordem de magnitude maior em relação ao tamanho médio dos domínios de polietileno no Exemplo Comparativo C. O tamanho médio de domínio para a fase dispersa está relacionado com a proporção das viscosidades de cada componente na mistura de polímero. Além das diferenças em tamanho, o número de domínios de polietileno (ilhas) nos Exemplos Inventivos 1 e 2 é menor em comparação com o número de domínios de polietileno no Exemplo Comparativo C. Embora o tamanho e o número de domínios de polietileno (ilhas) sejam diferentes entre os Exemplos Inventivos 1 e 2 e o Exemplo Comparativo C, as suas formas gerais são semelhantes. Em particular, os domínios de polietileno (ilhas) em cada uma das amostras são geralmente alongados como uma consequência dos perfis de deformação aplicados durante o processamento da mistura polimérica fundida. No entanto, nos Exemplos inventivos 1 e 2, os domínios de polietileno tendo uma forma alongada (aqueles domínios tendo um comprimento que é pelo menos o duas vezes mais longo do que sua largura), a largura dos domínios de polietileno é geralmente entre 0,2 e 0,5 mícron enquanto que a largura dos domínios de polietileno no Exemplo Comparativo C é geralmente inferior a 0,1 mícron. A morfologia mais grosseira associada a uma grande diferença na viscosidade entre a fase dispersa (polietileno) e a fase contínua (copolímero de etileno/ácido acrílico) nos Exemplos da Invenção é benéfica, pois acredita-se que contribua para os maiores valores de adesão observados.

Exemplo 2

[0091] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 4:Tabela 4

[0092] Exemplos inventivos 3 e 4 incorporam 200 ppm de um antioxidante (Irganox 1076 comercialmente disponível a partir de BASF) para comparação aos exemplos inventivos 1 e 2, respectivamente. A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0093] Cada um dos exemplos aqui descritos é preparado por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. A Camada A nos Exemplos inventivos 3 e 4 são preparados por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de desenho mais leve (em relação à rosca de uso geral) antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. Os antioxidantes nos exemplos inventivos 3 e 4 são incorporados nas misturas através de um processo de lote mestre antes da mistura por fusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. Cada amostra consiste de uma monocamada de 1 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de fusão de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0094] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é medida como descrito acima no Exemplo 1. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Inventivo são medidas, e os valores médios e desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 5:Tabela 5

[0095] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. A tabela 5 ilustra que a inclusão de alguma quantidade de antioxidante não parece ter um efeito prejudicial na adesão.

Exemplo 3

[0096] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 6: Tabela 6

[0097] A Camada A nos Exemplos inventivos 5 e 6 é misturada por tamboreamento para comparação com os Exemplos Inventivos 1 e 2, respectivamente, em que a Camada A é misturada por fusão. A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0098] Cada um dos exemplos é preparado por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. A Camada A nos Exemplos Inventivos 5 e 6 é preparada misturando em queda das quantidades prescritas dos dois componentes durante ~ 30 minutos antes de alimentar no dispositivo de revestimento por extrusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. Cada amostra consiste de uma monocamada de 1 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de fusão de 300°C°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0099] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é medida como descrito acima no Exemplo 1. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Inventivo são medidas, e os valores médios e desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 7:Tabela 7

[0100] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. Embora a mistura em queda dos componentes da Camada A tenha resultado em menor adesão à folha do que a mistura por fusão dos mesmos componentes, os valores de adesão à folha para os exemplos inventivos 5 e 6 podem ainda ser aceitáveis para algumas aplicações.

Exemplo 4

[0101] Uma estrutura multicamada adicional é preparadas como mostrado na Tabela 8: Tabela 8

[0102] O Exemplo inventivo 7 incorpora 200 ppm de um antioxidante (Irganox 1076 comercialmente disponível a partir de BASF). A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0103] O exemplo inventivo 7 é preparado por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. A Camada A é preparada por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de desenho mais leve (em relação à rosca de uso geral) antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. O antioxidante é incorporado nas misturas através de um processo de lote mestre antes da mistura por fusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. Cada amostra consiste de uma monocamada de 1 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de fusão de 300°C°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0104] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é medida como descrito acima no Exemplo 1. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Inventivo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 9:Tabela 9

[0105] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente de polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima.

Exemplo 5

[0106] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 10: Tabela 10

[0107] A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0108] Todos os exemplos aqui são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A no Exemplo Comparativo D são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A nos Exemplos inventivos 8, 9 e 10 são preparados por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. A Camada A no Exemplo Inventivo 11 é preparada misturando em queda das quantidades prescritas dos dois componentes durante ~ 30 minutos antes de alimentar no dispositivo de revestimento por extrusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 2 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0109] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é determinada utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado no padrão ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 10 polegadas/minuto. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Inventivo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 11:Tabela 11

[0110] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. Os exemplos inventivos 8-10, em particular, vantajosamente proporcionam a capacidade de revestir por extrusão um substrato metálico em temperaturas inferiores às tipicamente utilizadas para revestimento por extrusão de LDPE apenas num substrato metálico. Os Exemplos Inventivos 8-10 que incorporam outras resinas de polietileno também proporcionam vantajosamente valores de adesão comparáveis aos substratos revestidos por extrusão com 100% do copolímero etileno/ácido acrílico.

[0111] As velocidades de encolhimento e estiramento para estas amostras também são medidas e os resultados são mostrados na Tabela 12 (além da RVR): Tabela 12

[0112] O encolhimento (polegadas) é medido a uma velocidade de linha de 440 pés por minuto. A velocidade de estiramento (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca parafuso dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 90 rpm, o que resulta em uma taxa de fluxo de aproximadamente 250 libras/hora. A velocidade de estiramento reduzida (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 45 rpm. O valor máximo para a velocidade de estiramento e velocidade de estiramento reduzida é de 1500 pés por minuto, e a velocidade de estiramento reduzida é apenas determinada se a velocidade da linha atinge 1500 pés por minuto quando a extrusora roda a 90 rpm. A Tabela 12 ilustra que os Exemplos Inventivos 8-11 exibem propriedades de desempenho que seriam aceitáveis para aplicações de revestimento por extrusão.

Exemplo 6

[0113] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 13: Tabela 13

[0114] A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0115] Todos os exemplos aqui são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A nos Exemplos Comparativos E e F são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A no Exemplo inventivo 12 e exemplo comparativo G são preparadas por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 2 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0116] A adesão da Camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é determinada utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado no padrão ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 10 polegadas/minuto. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 14: Tabela 14

[0117] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. O exemplo inventivo 12 proporciona vantajosamente a capacidade de revestir por extrusão um substrato de metal em temperaturas inferiores às tipicamente usadas para revestimento por extrusão de LDPE apenas em um substrato de metal e é outro exemplo de copolímeros de etileno/ácido acrílico que podem ser usados em algumas modalidades da presente invenção. Além disso, a inclusão do LLDPE no Exemplo comparativo G (com um copolímero etileno/ácido acrílico tendo um teor de comonômero de ácido de 3,0 % em peso) não proporcionou a melhora na adesão à folha observada quando incluído no Exemplo inventivo 12 (com um copolímero etileno/ácido acrílico tendo um teor de comonômero ácido de 6,5 por cento em peso).

[0118] As velocidades de encolhimento e estiramento para estas amostras também são medidas e os resultados são mostrados na Tabela 15 (além da RVR): Tabela 15

[0119] O encolhimento (polegadas) é medido a uma velocidade de linha de 440 pés por minuto. A velocidade de estiramento (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca parafuso dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 90 rpm, o que resulta em uma taxa de fluxo de aproximadamente 250 libras/hora. A velocidade de estiramento reduzida (pés por minuto) é a velocidade da linha quando um rasgo da trama é observado enquanto a rosca dentro do aparelho de revestimento por extrusão está funcionando a 45 rpm. O valor máximo para a velocidade de estiramento e velocidade de estiramento reduzida é de 1500 pés por minuto, e a velocidade de estiramento reduzida é apenas determinada se a velocidade da linha atinge 1500 pés por minuto quando a extrusora roda a 90 rpm. A Tabela 15 ilustra que o Exemplo Inventivo 12 exibe propriedades de desempenho que seriam aceitáveis para aplicações de revestimento por extrusão. Além disso, a inclusão do LLDPE no Exemplo comparativo G (com um copolímero etileno/ácido acrílico tendo um teor de comonômero de ácido de 3,0 % em peso) resultou em uma redução na velocidade de estiramento, enquanto que com o exemplo inventivo 12 (com um copolímero etileno/ácido acrílico tendo um teor de comonômero ácido de 6,5 por cento em peso), a velocidade de encolhimento aumentou.

Exemplo 7

[0120] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 16: Tabela 16

[0121] Substrato de alumínio 2 usado nos exemplos acima é preparado como a seguir. Um PET de calibre 48 é laminado a uma folha de alumínio molhável grau A de 0,00035 polegadas usando uma mistura ADCOTE™ 550/Coreactant F numa proporção de 100:12. Ambos o ADCOTE ™ 550 e o Coreactant F estão comercialmente disponíveis a partir da The Dow Chemical Company. A mistura adesiva é aplicada a 3 lbs/rm via cilindro de gravura usando temperaturas do forno a 150°F aumentando para 180°F com uma temperatura de estreitamento de 180°F. A estrutura laminada é curada a 77°F por um mínimo de 7 dias antes de usar. A folha laminada é então cortada em comprimentos de 3 a 4 pés para fornecer o substrato de alumínio. A fita adesiva é aplicada na borda frontal do substrato de alumínio. O substrato de alumínio não é tratado com corona. A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio como descrito abaixo.

[0122] Todos os exemplos aqui são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de alumínio (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A no Exemplo Comparativo H são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A nos Exemplos inventivos 13-16 são preparados por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. O substrato de alumínio é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato de alumínio é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no lado da folha do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 1 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de alumínio. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0123] A resistência de adesividade a quente de cada uma das amostras é medida de acordo com ASTM F1921, Método A utilizando o instrumento de teste da Enepay Corporation. A “resistência de adesividade a quente” se refere à resistência de vedação térmica imediatamente após a operação de vedação antes de a amostra ter a chance de resfriar. Uma amostra é cortada em tiras de 1 polegada na direção da máquina e testada em incrementos de 10°C com um tempo de espera de 0,5 segundos. Os resultados são mostrados na Tabela 17:Tabela 17

[0124] Cada uma das amostras exibiu um pico de resistência de adesividade à quente a 110° C. O pico de resistência de adesividade a quente dos Exemplos Inventivos 13-16 é significativamente superior ao pico de resistência de adesividade a quente do Exemplo comparativo H.

Exemplo 8

[0125] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 18:Tabela 18

[0126] O Polipropileno orientado (oPP) é uma estrutura multicamada com a seguinte composição: papel BLMG de 25 libras (branqueado em máquina)/5,5# LDPE/60 ga de Polipropileno orientado metalizado com tratamento de 1,0 watt no Polipropileno orientado. Camada A é revestida como uma monocamada no lado não metalizado do substrato de Polipropileno orientado como descrito abaixo.

[0127] Todos os exemplos aqui são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de polipropileno orientado (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A no Exemplo Comparativo I são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A nos Exemplos inventivos 17-20 são preparados por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. A Camada A no Exemplo Inventivo 21 é preparada misturando em queda das quantidades prescritas dos dois componentes durante ~ 30 minutos antes de alimentar no dispositivo de revestimento por extrusão. O substrato de polipropileno orientado é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no substrato. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 2 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de polipropileno orientado. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0128] A adesão da Camada A ao substrato de Polipropileno orientado para cada uma das amostras é determinada utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado no padrão ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 10 polegadas/minuto. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 19:Tabela 19

[0129] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. Os Exemplos Inventivos 17-21 fornecem valores de adesão comparáveis ou melhorados ao substrato de Polipropileno orientado em comparação com 100% de um copolímero etileno/ácido acrílico (Exemplo comparativo I).

Exemplo 9

[0130] Estruturas multicamadas adicionais são preparadas como mostrado na Tabela 20: Tabela 20

[0131] O substrato nestes exemplos é um filme de poliamida orientada (oPA). A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de poliamida orientada como descrito abaixo.

[0132] Todos os exemplos aqui são preparados por revestimento por extrusão da camada de polímero (Camada A) sobre o substrato de poliamida orientada (Camada B) utilizando um aparelho de revestimento por extrusão Black Clawson. Os pellets do polímero utilizados para a Camada A no Exemplo Comparativo J são alimentados diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A Camada A nos Exemplos inventivos 22-25 são preparados por mistura em fusão das quantidades prescritas dos dois componentes através de uma extrusora de rosca dupla equipada com uma rosca de uso geral antes de alimentar a mistura ao aparelho de revestimento por extrusão. A Camada A no Exemplo Inventivo 26 é preparada misturando em queda das quantidades prescritas dos dois componentes durante ~ 30 minutos antes de alimentar no dispositivo de revestimento por extrusão. O substrato de poliamida orientada é depositado sobre o papel Kraft de 50 libras/resma em movimento imediatamente antes do rolo de resfriamento/rolo de borracha onde o substrato é puxado para dentro do estreitamento, aplicando a Camada A no substrato. A taxa de fluxo resultante da matriz é ~ 10 libras/hora de polímero por polegada de abertura da matriz. Um espaço de ar constante de 6 polegadas é usado na fabricação da amostra. Cada amostra consiste de uma monocamada de 2 mil de espessura da Camada A revestida sobre o substrato de poliamida orientada. As amostras são feitas a uma temperatura de 300°C e uma velocidade de linha de 440 pés por minuto.

[0133] A adesão da Camada A ao substrato de poliamida orientada para cada uma das amostras é determinada utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado no padrão ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 10 polegadas/minuto. Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo são medidas, e os valores médios e os desvios padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 21:Tabela 21

[0134] A RVR é determinada a partir de índices de fusão (I2) dos componentes da Camada A como descrito acima. A razão de viscosidade é a proporção de uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do componente polietileno para uma viscosidade a 190°C e 1000s-1 do copolímero etileno/ácido acrílico quando medido conforme descrito acima. Os Exemplos Inventivos 22-26 fornecem valores de adesão melhorados ao substrato de poliamida orientada em comparação com 100% de um copolímero etileno/ácido acrílico (Exemplo comparativo J).

Claims

1. Mistura polimérica, caracterizada pelo fato de compreender: - um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de ácido acrílico e ácido metacrílico tendo um teor de ácido superior a 4 e até 25 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fluidez (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, sendo que a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreende 45 a 99 por cento em peso da mistura com base no peso total da mistura; e - uma poliolefina tendo uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e tendo um índice de fluidez (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, sendo que a poliolefina compreende 1 a 55 por cento em peso da mistura com base no peso total da mistura; e sendo que a razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é <0,15, sendo que o índice de fluidez (I2) é medido de acordo com ASTM D-1238 a 190°C e a 2,16 kg; e a razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é determinada dividindo o índice de fluidez (I2) da poliolefina pelo índice de fluidez (I2) do copolímero de etileno/ácido (met)acrílico em uma temperatura de 190°C e uma taxa de cisalhamento aplicada de 1000 s-1.

2. Mistura polimérica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a poliolefina compreender polietileno linear de baixa densidade, polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade, polipropileno ou uma combinação dos mesmos.

3. Mistura polimérica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a quantidade total de copolímero de etileno ácido acrílico e copolímero de etileno ácido metacrílico compreender mais de 50 por cento em peso da mistura e sendo que a poliolefina compreende menos de 50 por cento em peso da mistura.

4. Mistura polimérica, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a razão de viscosidade de poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico ser maior do que 1 e menor do que 10, sendo que a razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/ácido (met)acrílico é determinada pela divisão da viscosidade determinada da poliolefina pela viscosidade determinada de copolímero de etileno/ácido (met)acrílico em uma temperatura de 190°C e uma taxa de cisalhamento aplicada de 1000 s-1.

5. Mistura polimérica, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de compreender ainda um enchimento inorgânico, sendo que o enchimento inorgânico compreende carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou uma combinação dos mesmos.

6. Estrutura multicamadas, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos duas camadas, cada camada tendo superfícies faciais opostas, sendo que: - Camada A compreende a mistura polimérica, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; e - Camada B compreende um substrato, sendo que uma superfície facial superior da Camada B está em contato aderente com uma superfície facial inferior da Camada A.

7. Estrutura de múltiplas camadas, de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o substrato compreender uma folha metálica, um filme metalizado, um tapete tecido, um tapete não tecido ou uma tela.

8. Estrutura multicamada, de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizada pelo fato de compreender ainda Camada C, sendo que uma superfície facial superior da Camada A está em contato aderente com uma superfície facial inferior da Camada C, sendo que a Camada C compreende uma poliolefina.

9. Estrutura de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 8, caracterizada pelo fato de a adesão da Camada A à Camada B ser de pelo menos 1,18 N/cm (3 N/polegada) quando medida utilizando um teste de descascamento a 180 graus baseado em ASTM F904 com uma velocidade de cruzeta de 7,62 cm/minuto (3 polegadas/minuto).