BR112019010350B1 - Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina e artigo - Google Patents
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Abstract
Modalidades da presente revelação são direcionadas a composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina incluindo um polietileno e um comonômero alfa-olefina, em que o polietileno é de 70% em peso a 100% em peso da composição de interpolímero com base em um peso total da composição de interpolímero e a composição de interpolímero caracterizada por uma constante de distribuição de comonômeros (CDC) em uma gama de 100 a 500, uma insaturação vinílica inferior a 0,15 vinilas por mil átomos de carbono totais presentes na composição de interpolímero, uma razão de viscosidade de cisalhamento zero (ZSVR) na faixa de 1,5 a 5, densidade na faixa de 0,903 a 0,950 g/cm3, um índice de fusão (I2) em um intervalo de 0,1 a 15 g/10 minutos, uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) em uma gama de 1,8 a 4,5, e um índice de separação de entre 0,50 e 1,10.
Description
[0001] Modalidades da presente revelação são direcionadas a composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina, mais especificamente, modalidades são direcionados a composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina tendo um índice de separação de entre 0,50 e 1,10.
[0002] Polímeros podem ser utilizados para uma série de artigos incluindo filmes, dentre outros. Polímeros podem ser formados reagindo um ou mais tipos de monômeros em uma reação de polimerização. Há foco contínuo na indústria no desenvolvimento de materiais novos e melhoras e/ou métodos que possam ser utilizados para formar polímeros tendo uma ou mais propriedades desejáveis.
[0003] A presente revelação proporciona composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina incluindo um polietileno e um comonômero alfa-olefina, em que o polietileno é de 70% em peso a 100% em peso da composição de interpolímero com base em um peso total da composição de interpolímero e a composição de interpolímero caracterizada por uma constante de distribuição de comonômeros (CDC) em uma gama de 100 a 500, uma insaturação vinílica inferior a 0,15 vinila por mil átomos de carbono totais presentes na composição de interpolímero, uma razão de viscosidade de cisalhamento zero (ZSVR) na faixa de 1,5 a 5, densidade na faixa de 0,903 a 0,950 g/cm3, um índice de fusão (I2) em um intervalo de 0,1 a 15 g/10 minutos, uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) em uma gama de 1,8 a 4,5, e um índice de separação de entre 0,50 e 1,10.
[0004] O sumário acima da presente revelação não se destina a descrever cada modalidade revelada ou cada implantação da presente revelação. A descrição que se segue exemplifica mais particularmente as modalidades ilustrativas. Em vários locais ao longo do pedido, é fornecida orientação por meio de listas de exemplos, em que os exemplos podem ser usados em várias combinações. Em cada ocorrência, a lista citada serve apenas como um grupo representativo e não deve ser interpretada como uma lista exclusiva.
[0005] Composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina são aqui descritos. Como exemplo, uma composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina pode incluir um polietileno; e um comonômero de alfa-olefina, em que o polietileno é de 70% em peso a 100% em peso da composição de interpolímero com base em um peso total da composição de interpolímero e a composição de interpolímero é caracterizada por uma constante distribuição de comonômeros (CDC) em uma gama de 100 a 500, uma insaturação de vinila inferior a 0,15 vinilas por mil átomos de carbono totais presentes na composição de interpolímero, uma razão de viscosidade de corte zero (ZSVR) em uma gama de 1,5 a 5, uma densidade em uma gama de 0,903 a 0,950 g/cm3, um índice de fusão (I2) em um intervalo de 0,1 a 15 g/10 minutos, uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) em uma gama de 1,8 a 4,5, e um índice de separação de entre 0,50 e 1,10.
[0006] Fornecer um índice de separação de 0,50 a 1,10 pode ajudar a fornecer propriedades vantajosas dos produtos formados de forma de composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina, entre outros benefícios. Por exemplo, os filmes formados a partir das composições de interpolímeros de etileno/alfa-olefina descritos neste documento podem vantajosamente ter um estiramento final melhorada, por exemplo, maior, em comparação com filmes feitas a partir de outras composições.
[0007] Como mencionado, composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina são aqui descritas. O termo “composição”, como usado no presente documento, se refere a uma mistura de materiais que compreendem a composição, bem como os produtos de reação e os produtos de decomposição formados a partir dos materiais da composição. O termo "polímero", como usado no presente documento, se refere a um composto polimérico preparado por polimerização de monômeros, sejam os eles de um mesmo tipo ou de tipos diferentes. O termo genérico polímero abrange, assim, o termo “homopolímero”, empregado normalmente para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero e o termo “interpolímero”, conforme definido abaixo. Os termos "polímero de etileno/alfa-olefina" são indicativos de interpolímeros como descrito. Conforme usado no presente documento, o termo "interpolímero" se refere a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui copolímeros, normalmente empregado para se referir a polímeros preparados de dois monômeros diferentes, e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros. Como aqui utilizado, "interpolímero de etileno/alfa-olefina" refere-se a um interpolímero que contém mais de 50% em mols de monômero de etileno polimerizado com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis e pelo menos uma alfa-olefina.
[0008] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina incluem um polietileno. As composições de interpolímero podem incluir entre 70% em peso e 100% em peso do polietileno, com base no peso total da composição de interpolímero. Todos os valores e subgrupos individuais de 70% em peso a 100% em peso estão incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero podem incluir o polietileno de um limite inferior de 70, 75, 80, 85 ou 90% em peso até um limite superior de 100, 99, 98, 97, 96 ou 95% em peso com base no peso total da composição de interpolímero. Por outras palavras, as composições de interpolímero podem incluir menos do que ou igual a 100% em peso de unidades derivadas de etileno, ou pelo menos 70% em peso, ou pelo menos 80% em peso, ou pelo menos 90% em peso de unidades derivadas de etileno, com base no peso total da composição de interpolímero.
[0009] As composições de interpolímero incluem um comonômero de alfa-olefina. O comonômero de alfa-olefina pode ter 20 ou menos átomos de carbono. Por exemplo, uma ou mais modalidades da presente revelação fornecem que o comonômero de alfa-olefina pode ter 3 a 10 átomos de carbono. Uma ou mais modalidades da presente revelação proporciona que o comonômero de alfa- olefina pode ter 3 a 8 átomos de carbono. Os exemplos de comonômero de alfa- olefina incluem, porém sem limitação, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno e 4-metil-1-penteno, e combinações dos mesmos. O um ou mais comonômeros de α-olefina podem ser selecionados, por exemplo, a partir do grupo que consiste em propileno, 1-buteno, 1-hexeno e 1- octeno; ou alternativamente, dentre 1-hexeno e 1-octeno, por exemplo.
[0010] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser formadas por um número de processos de reação de (co)polimerização de etileno, por exemplo, processos de reação de (co)polimerização de etileno convencionais. Tais processos de reação de (co)polimerização de etileno incluem, mas não estão limitados a, processo de polimerização em fase pastosa, processo de polimerização em fase de solução e suas combinações. As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser formadas utilizando um número de reatores, por exemplo, reatores de circuito fechado, reatores de tanque agitado, reatores em batelada em paralelo, em série e combinações dos mesmos, por exemplo. As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser formadas por qualquer método e procedimento de polimerização conhecido na técnica, incluindo processos de polimerização de solução, pasta, ou fase gasosa, desde que as operações, configurações de reator, sistemas de catálise e semelhantes sejam selecionados, empregados e realizados para de fato proporcionar as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina descritas neste documento, com combinação de características aqui descritas.
[0011] Em um exemplo, uma composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina é preparada através de um processo que incluir as etapas de polimerizar etileno e opcionalmente uma ou mais α-olefinas na presença de um primeiro catalisador para formar um polímero à base de etileno semicristalino em um primeiro reator ou em uma primeira parte de um reator de múltiplas partes; e reagir etileno recém-fornecido e opcionalmente uma ou mais α-olefinas na presença de um segundo catalisador que compreende um catalisador organometálico formando, assim, uma composição de interpolímero de etileno/α-olefina em pelo menos um outro reator ou uma parte posterior de um reator de múltiplas partes, em que pelo menos um dos sistemas de catalisador nas etapas compreende um complexo metálico de um arilaxiéter polivalente correspondente à fórmula: em que M3 é Ti, Hf, ou Zr; cada Ar4 representa, independentemente, um grupo C9 a 20 arila substituído, em que os substituintes, independentemente, em cada ocorrência, são selecionados a partir do grupo consistindo de alquila; cicloalquila; e grupos arila; e os seus derivados substituídos com halo, tri-hidrocarbilsilila e halo-hidrocarbila, com a condição de pelo menos um substituinte não ter coplanaridade com o grupo arila ao qual está ligado; cada T4 é um grupo alquileno C2 a 20, cicloalquileno ou cicloalquenileno, ou um seu derivado substituído inerte; cada R21 é, independentemente, hidrogênio, halogênio, hidrocarbila, trihidrocarbilsilila, triidrocarbilsililhidrocarbila, grupo alcoxi ou di(hidrocarbil)amino de até 50 átomos sem contagem de hidrogênio; cada R3 é independentemente hidrogênio, halogênio, hidrocarbila, trihidrocarbilsilila, trihidrocarbilsililhidrocarbila, alcoxi ou amino de até 50 átomos não contando hidrogênio, ou dois grupos R3 no mesmo anel de arileno em conjunto ou um R3 e um grupo R21 sobre o mesmo ou diferentes anel de arileno em conjunto formam um grupo ligando divalente ligado ao grupo arileno em duas posições ou unem dois anéis arileno diferentes juntos; e cada RD é independentemente halo ou um grupo hidrocarbila ou trihidrocarbilsilila de até 20 átomos não contando hidrogênio, ou 2 grupos RD em conjunto são um grupo hidrocarbileno, hidrocarbadiila, dieno, ou poli(hidrocarbila)silileno.
[0012] Uma ou mais modalidades da presente revelação fornecem que M3 é Zr.
[0013] Pró-catalisadores, catalisadores e/ou cocatalisadores adequados incluem [[2,2''-[1,3-propanodiilbis(oxi-k-O)]bis[3'',5,5''-tris(1,1-dimetiletil)-5’-metil[1,1':3',1'- terfenil]-2'-olato-kO]](2-)]-dimetila de zircônio; bis(alquil de sebo hidrogenado) metil, tetracis(pentafluorofenil)borato(1-)amina; e/ou aluminoxano de metila modificado; e combinações dos mesmos, entre outros. Para várias aplicações, podem ser utilizados pró- catalisadores, catalisadores e/ou cocatalisadores isolados e/ou em combinação uns com os outros. Como utilizado aqui, os pró- catalisadores, catalisadores e cocatalisadores podem cada um ser referidos como componentes catalisadores.
[0014] Como mencionado, composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas podem ter uma constante de distribuição de comonômero (CDC) de 100 a 500. Todos os valores e subfaixas individuais de 100 a 500 estão incluídos; por exemplo, composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter CDC de um limite inferior de 100, 120, 140, 160, 180 ou 200 a um limite superior de 500, 480, 460, 440, 420 ou 400. Uma ou mais modalidades da presente invenção proporcionam que composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter um CDC 200 a 400.
[0015] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas podem ter uma insaturação de vinila inferior a 0,15 vinilas por mil átomos de carbono no total presente na composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina. Por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter uma insaturação de vinila a partir de um nível mais baixo de 0,01 ou 0,02 e um limite superior de 0,15, 0,13, 0,10, 0,09, ou 0,08 vinilas por mil átomos de carbono totais presente na composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina. As insaturações podem incluir as indicadas na Patente Número US 8.372.931, que é aqui incorporada por referência.
[0016] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas podem ter uma relação de viscosidade de cisalhamento zero (ZSVR) entre 1,5 e 5,0. Todos os valores e subfaixas individuais de 1,5 a 5,0 estão incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter um ZSVR a partir de um limite inferior de 1,5, 1,7, ou 1,8 a um limite superior de 5,0, 4,8, ou 4,6.
[0017] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas podem ter uma densidade de 0,903 a 0,950 g/cm3. Todos os valores e subfaixas individuais de 0,903 a 0,950 g/cm3 estão incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter um ZSVR a partir de um limite inferior de 0,903, 0,905, 0,907 ou 0,909 g/cm3 a um limite superior de 0,950, 0,945, 0,940, 0,935, 0,930 ou 0,925 g/cm3.
[0018] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um índice de fusão (I2) de 0,1 a 15,0 g/10 minutos. Todos os valores e subfaixas individuais de 0,1 a 15 g/10 minutos estão incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter um índice de fusão (I2) a partir de um limite inferior de 0,1, 0,3, 0,5 ou 1,0 g/10 minutos a um limite superior de 15,0, 14,0, 13,0, 12,0, 11,0 ou 10,0 g/10 minutos.
[0019] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas podem ter uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1,8 a 4,5. Todos os valores e subfaixas individuais de 1,8 a 4,5 estão incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) a partir de um limite inferior de 1,8, 1,9, ou 2,0 a um limite superior de 4,5, 4,4, ou 4,35.
[0020] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um índice de separação de entre 0,50 e 1,10. Todos os valores e subfaixas individuais de 0,50 a 1,10 são incluídos; por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ter um índice de separação a partir de um limite inferior de 0,50, 0,55, 0,60, ou 0,70 a um limite superior de 1,10, 1,09, 1,08, 1,07, 1,06 ou 1,05.
[0021] Uma ou mais modalidades da presente invenção proporcionam que as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem incluir um auxiliar de processamento, por exemplo, um plastificante. Exemplos de auxiliares de processamento, incluem, porém, sem limitação, ftalatos, como ftalato de dioctila e ftalato de diisobutila, óleos naturais como lanolina e parafina, óleos naftênicos e aromáticos obtidos de refino de petróleo e resinas líquidas de matérias-primas de resina ou petróleo, entre outros. Diferentes quantidades do auxiliar de processamento podem ser utilizadas para várias aplicações.
[0022] Uma ou mais modalidades da presente invenção proporcionam que as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem incluir um aditivo e/ou um adjuvante. Exemplos de aditivos e/ou adjuvantes incluem, porém sem limitação, cargas, tais como partículas orgânicas ou inorgânicas, incluindo argilas, talco, dióxido de titânio, zeólitos, metais em pó, fibras orgânicas ou inorgânicas, incluindo fibras de carbono, fibras de nitreto de silicone, fio de aço ou malha e náilon ou encordoamento de poliéster, partículas nanodimensionadas, argilas; antiadesivo; e extensores de óleo, incluindo óleos parafínicos ou naftalênicos, e outros polímeros naturais ou sintéticos. Uma ou mais modalidades da presente invenção proporcionam que o aditivo e/ou o adjuvante pode ser adicionado pós- formação da composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina. Diferentes quantidades do aditivo e/ou adjuvante podem ser utilizadas para várias aplicações.
[0023] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser misturadas com outras poliolefinas. Os polímeros adequados para mistura com as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas incluem polímeros termoplásticos e não termoplásticos, incluindo polímeros naturais e sintéticos. Exemplos de polímeros para mistura incluem polipropileno, tal como polipropileno modificador de impacto, polipropileno isotáctico, polipropileno atáctico e copolímeros de etileno/propileno aleatórios, vários tipos de polietileno, incluindo LDPE de radical livre de alta pressão, LLDPE Ziegler-Natta, metaloceno PE, incluindo PE reator múltiplo, por exemplo, misturas "em reator" de Ziegler- Natta PE e metaloceno PE, tais como produtos revelados na Pat. No. US 6.545.088; US Pat. No. 6.538.070; US Pat. No. 6.566.446; US Pat. No. 5.844.045; US Pat. No. 5.869.575; e US Pat. U.S. No. 6.448.341, etileno-acetato de vinila (EVA), copolímeros de etileno/álcool vinílico, poliestireno, poliestireno modificado por impacto, ABS, copolímeros de blocos de estireno/butadieno e seus derivados hidrogenados (SBS e SEBS) e poliuretanos termoplásticos. Todos os pedidos, publicações, patentes, procedimentos de teste e outros documentos citados são totalmente incorporados a título de referência, na medida em que tal revelação não seja inconsistente com as composições e métodos revelados para todas as jurisdições em que tal incorporação seja permitida. Polímeros homogêneos, como plastômeros e elastômeros olefínicos, copolímeros à base de etileno e propileno, por exemplo, polímeros disponíveis sob a designação comercial VERSIFYTM Plastomers & Elastomers (The Dow Chemical Company), SURPASS™ (Nova Chemicals) e VISTAMAXXTM (ExxonMobil Chemical Co.) também podem ser úteis como componentes em misturas que compreendem as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui reveladas. Diferentes quantidades de outras poliolefinas podem ser utilizadas para várias aplicações.
[0024] As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina descritas neste documento podem ser utilizadas para um número de diferentes aplicações, por exemplo, formando um número de artigos. Por exemplo, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser utilizadas para formar filmes, por exemplo, filmes de monocamada e filmes de camadas múltiplas. Os filmes podem ser preparados por processos de revestimento fundido, soprado, calandrado e/ou extrusado. As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser utilizadas para formar artigos moldados, tais como moldados por sopro, moldados por injeção, ou artigos rotomoldados. As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser utilizadas para formar extrusões, fibras e panos tecidos ou não tecidos. As composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina podem ser utilizadas em outras composições, por exemplo, composições termoplásticas incluindo misturas com outros materiais naturais ou sintéticos, polímeros, aditivos, agentes de reforço, resistentes à ignição aditivos, antioxidantes, estabilizantes, corantes, extensores, reticuladores, agentes de expansão e/ou plastificantes.
[0025] Como mencionado, um artigo formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui descritas podem ter um número de propriedades vantajosas. Por exemplo, um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 20 μ m (0,8 mil) formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um valor de alongamento final superior a 345% ou maior do que 350%. O filme pode ter um valor de estiramento final de um limite inferior de 345%, ou 350% para um limite superior a mais de 400%, por exemplo, 450%, 425%, 410% ou 405%.
[0026] Um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 20 μ m (0,8 mil) formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um valor de punção sobre-palete a partir de um limite inferior de 37,8, 40,0 ou 20,9 N (8,5, 9,0, ou 9,2 lbf) até um limite máximo de 71,17, 68,94 ou 66,72 N (16,0, 15,5 ou 15,0 lbf).
[0027] Um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 20 μ m (0,8 mil) formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um valor de rasgamento sobre-palete a partir de um limite inferior de 46,7, 48,9 ou 50,2 N (10,5, 11,0 ou 11,3 lbf) até um limite máximo de 75,61,73,3 ou 71,1 N (17,0, 16,5 ou 16,0 lbf).
[0028] Um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 15 μ m (0,6 mil) formada a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui descritas podem ter um alongamento final superior a 295%. O filme pode ter um trecho final de um limite inferior de 295%, ou 296% para um limite superior de 400%, 395%, 390% ou 380%.
[0029] Um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 15 μ m (0,6 mil) formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um valor de punção sobre-palete a partir de um limite inferior de 26,6, 28,9 ou 31,1 N (6,0, 6,5, ou 7,0 lbf) até um limite máximo de 62,2, 60,0 ou 57,8 (14,0, 13,5 ou 13,0 lbf).
[0030] Um filme, por exemplo, um filme monocamada, com uma espessura de aproximadamente 15 μ m (0,6 mil) formado a partir das composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina aqui divulgadas podem ter um valor de rasgamento sobre-palete a partir de um limite inferior de 26,6, 28,9, 31,1,33,6 ou 35,5 N (6,0, 6,5, 7,0, 7,5 ou 8,0 lbf) até um limite superior de 62,2, 60,0, 57,8, 55,6, 53,3 ou 51,1 N (14,0, 13,5, 13,0, 12,5, 12,0 ou 11,5 lbf).
[0031] Nos Exemplos, são utilizados vários termos e designações para materiais incluindo, por exemplo, o seguinte: ELITETM AT 6111 (utilizado como Exemplo Comparativo A; copolímero de etileno/octeno; disponível junto a The Dow Chemical Company); ELITETM 5230G (utilizado como Exemplo Comparativo B; copolímero de etileno/octeno; disponível junto a The Dow Chemical Company).
[0032] Exemplos 1 a 3, as composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina foram preparadas como se segue.
[0033] Todas as matérias-primas (monômero e comonômero) e o solvente de processo (um solvente isoparafínico de alta pureza de faixa estreita de ebulição, Isopar-E) foram purificados com peneiras moleculares, antes da introdução no ambiente de reação. O hidrogênio foi fornecido em cilindros pressurizados, como um grau de alta pureza, e não foi adicionalmente purificado. A corrente de alimentação de monômero de reator foi pressurizada, por meio de um compressor mecânico, para acima da pressão de reação. A alimentação de solvente e comonômero foi pressurizada, por meio de uma bomba, para acima da pressão de reação. Os componentes individuais de catalisador foram manualmente diluídos em batelada com solvente purificado e pressurizados até acima da pressão de reação. Todos os fluxos de alimentação da reação foram medidos com medidores de fluxo de massa e foram independentemente controlados com sistemas de controle de válvula automatizados por computador.
[0034] O sistema de reator duplo foi executado em uma configuração em série. Cada reator de polimerização em solução contínua consistiu em um reator de circuito de circulação isotérmico completo com líquido que é semelhante a um reator de tanque com agitação contínua (CSTR) com remoção de calor. O controle independente de todas as alimentações de solvente, monômero, comonômero, hidrogênio e componente catalisador frescas é possível. A corrente de alimentação fresca total para o reator (solvente, monômero, comonômero e hidrogênio) foi controlada por temperatura, passando-se a corrente de alimentação através de um trocador de calor. A alimentação fresca total para o reator de polimerização foi injetada no reator em dois locais, com volumes de reator aproximadamente iguais entre cada local de injeção. A alimentação fresca foi controlada, em que cada injetor recebe metade do fluxo de massa de alimentação fresca total. Os componentes catalíticos foram injetados no reator de polimerização através de agulhas de injeção. A alimentação de componente catalisador principal foi controlada para manter a conversão de monômero de reator em um alvo específico. Os componentes de cocatalisador foram alimentados com base em razões molares específicas calculadas para o componente catalisador primário. Imediatamente após cada local de injeção novo, as correntes de alimentação são misturadas, com o teor de reator de polimerização circulante com elementos de mistura estática. O teor do reator foi continuamente circulado através de trocadores de calor, responsáveis por remover grande parte do calor da reação, e com a temperatura do lado de agente refrigerante, responsável por manter um ambiente de reação isotérmica na temperatura especificada. A circulação em torno do circuito do reator foi fornecida por uma bomba.
[0035] O efluente do primeiro reator de polimerização (contendo solvente, monômero, comonômero, hidrogênio, componentes catalíticos e polímero) saiu do primeiro circuito do reator e foi adicionado ao segundo circuito do reator.
[0036] O efluente de reator final do segundo reator de polimerização entrou em uma zona, em que foi desativado com a adição e reação de um reagente adequado (água). Neste mesmo local de saída do reator, outros aditivos foram adicionados para estabilização de polímeros.
[0037] Após a desativação de catalisador e a adição de aditivo, o efluente de reator entrou em um sistema de desvolatização, em que o polímero foi removido da corrente não-polimérica. O polímero isolado fundido foi peletizado e colhido. A corrente não polimérica passou através de várias partes de equipamentos, que separam a maior parte do etileno, que foi removido do sistema. A maior parte do solvente e comonômero não reagido foi reciclada de volta para o reator, após passar por um sistema de purificação. Uma pequena quantidade de solvente e comonômero foi purgada do processo. O componente catalisador 2 é o metil aluminoxano modificado; O componente catalisador 1 é cloreto de bis(sebo hidrogenado-alquila)metila, tetracis(pentafluorofenil)borato(1 -)amina; o componente Catalisador 3 é dimetila de [[2,2"'-[1,3-propanodiilbis(oxi- kO)]bis[3'',5,5''-tris(1,1-dimetiletil)-5 '-metil [1,1': 3', 1''-terfenil]-2'-olato-kO]](2-)]- zircônio.
[0038] As condições do processo são relatadas na Tabela 1 abaixo. Tabela 1
[0039] Os Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos A e B foram testados quanto a várias propriedades de acordo com os métodos de teste aqui descritos, e as propriedades são relatadas na Tabela 2.
[0040] A densidade foi determinada preparando amostras para a medição da densidade de acordo com ASTM D 1928 e fazendo medições dentro de uma hora da prensagem da amostra usando ASTM D792, Método B (isopropanol).
[0041] O índice de fusão (i2) foi medido de acordo com ASTM D 1238, Condição 190 °C/2,16 kg.
[0042] insaturação de Vinila foi determinada através da utilização de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H (RMN 1H). Uma solução padrão (3,26 g) foi adicionada a 0,133 g a uma amostra respectiva (0,133 g) dos Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos A a C em um tubo de RMN de 10 mm. A solução padrão era uma mistura de tetracloroetano-d2 (TCE) e percloroetileno (50:50, p:p) com 0,001 M Cr3+. A solução no tubo foi purgado com N2 durante 5 minutos, para reduzir a quantidade de oxigênio. O tubo de amostra tapado foi deixado à temperatura ambiente, durante a noite, para inchar a amostra de polímero. A amostra é dissolvida a 110 °C com agitação. As amostras estão livres dos aditivos que podem contribuir para a insaturação, por exemplo, agentes de deslizamento, como a erucamida.
[0043] Viscosidades de cisalhamento zero foram obtidas através de testes de fluência, que foram realizados através de teste de fluência em um reômetro AR- G2 controlado por tensão (TA instruments; New Castle, Del.), usando placas paralelas de 25 mm de diâmetro, a 190 ° C. O forno de reômetro foi ajustado para testar a temperatura por pelo menos 30 minutos, antes de zerar os equipamentos. À temperatura de teste, um disco de amostra moldado por compressão é inserido entre as placas e permitido ficar em equilíbrio por 5 min. A placa superior é então baixada para 50 μm acima da abertura de teste desejada (1,5 mm). Qualquer material supérfluo é cortado e a placa superior é abaixada até a abertura desejada. As medições foram feitas sob purga de nitrogênio, a uma vazão de 5 l/min. O tempo de fluência padrão foi definido por duas horas. Uma tensão de cisalhamento baixa constante de 20 Pa é aplicada a todas as amostras para garantir que a taxa de cisalhamento no estado estacionário seja baixa o suficiente para estar na região newtoniana. As taxas de cisalhamento no estado estacionário resultantes estavam na faixa de 10-3 a 10-4 s-1 para as amostras deste estudo. O estado estacionário é determinado tomando uma regressão linear para todos os dados no último intervalo de tempo de 10% do gráfico de log (J(t)) versus log(t), em que J(t) é a fluência e t é tempo de fluência. Se a inclinação da regressão linear for maior que 0,97, o estado estacionário é considerado atingido, então o teste de fluência é interrompido. Em todos os casos, a inclinação atendeu ao critério em 2 horas. A taxa de cisalhamento no estado estacionário é determinada a partir da inclinação da regressão linear de todos os pontos de dados no último intervalo de tempo de 10% do gráfico de ε versus t, em que ε é deformação. A viscosidade de cisalhamento zero é determinada a partir da razão entre a tensão aplicada e a taxa de cisalhamento no estado estacionário. Para determinar se a amostra é degradada durante o teste de fluência, um teste de cisalhamento oscilatório de pequena amplitude é realizado antes e depois do teste de fluência na mesma amostra de 0,1 a 100 rad/s. Os valores complexos de viscosidade dos dois testes são comparados. Se a diferença dos valores de viscosidade a 0,1 rad/s for maior que 5%, a amostra será considerada degradada durante o teste de fluência e o resultado será descartado.
[0044] A Razão de Viscosidade em Cisalhamento Zero (ZSVR) é definida como a razão entre a viscosidade em cisalhamento zero (ZSV) do material de polietileno ramificado e a ZSV do material de polietileno linear com peso molecular ponderal médio (Mw-gpc) de acordo com o seguinte Equação
[0045] O valor de ZSV é obtido a partir do teste de fluência a 190 °C através do método descrito acima. O valor de Mw-gpc foi determinado pelo método GPC convencional. A correlação entre ZSV de polietileno linear e seu Mw-gpc foi estabelecida com base em uma série de materiais de referência de polietileno linear. Uma descrição para a relação ZSV-Mw pode ser encontrada no relatório ANTEC: Karjala, Teresa P.; Sammler, Robert L.; Mangnus, Marc A.; Hazlitt, Lonnie G.; Johnson, Mark S.; Hagen, Charles M., Jr.; Huang, Joe WL; Reichek, Kenneth N. Detection of low levels of long-chain branching in polyolefins. Conferência Técnica Anual— Society of Plastics Engineers (2008), 66a 887 a 891.
[0046] Cada análise de RMN de 1H foi executado com uma criossonda a 10 mm, a 120 °C, no espectrômetro Bruker AVANCE 400 MHz. Dois experimentos foram realizados para obter a insaturação: o controle e os experimentos de dupla pré- saturação. Para o experimento de controle, os dados foram processados com uma função de janela exponencial com LB = 1 Hz, e a linha de base foi corrigida de 7 para -2 ppm. O sinal do 1H residual de TCE foi ajustado para 100, e o número inteiro Ttotal de -0,5 a 3 ppm foi usado como o sinal do polímero integral na experiência de controle. O número de grupo CH2, NCH 2, no polímero foi calculada como se segue: NCH2= I total/2
[0047] Para o experimento de dupla pré-saturação, os dados foram processados com uma função de janela exponencial com LB = 1 Hz, e a linha de base foi corrigida de cerca de 6,6 para 4,5 ppm. O sinal do 1H residual de TCE foi ajustado para 100, e as integrais correspondentes para as insaturações (Ivinileno, Itri-substituído, Ivinil e Ivinilideno) foram integradas com base na região como mostrado na Figura 20 do documento US n° 8.372.931.
[0048] O número de unidades de insaturação para vinileno, tri-substituído, vinil e vinilideno foram calculados da seguinte forma: Nvinileno = Ivinileno/2 Ntrissubstituído = Itrissubstituído Nvinil = Ivinil/2 N vinilideno = I vinilideno 2
[0049] A unidade de insaturação/1.000.000 carbonos foi calculada da seguinte forma: N vinileno1.000.000 C = (N vinileno NCH2)*1.000.000 N trissubstituído/1 .000.000 C = (N trissubstituído/ NCH2)*1 .000.000 N vinila/1,000,000C =(N.sub.vinil/NCH2) * 1.000.000 N vinilideno/1.000.000 C = (N.sub.vinilideno/NCH2) * 1.000.000
[0050] Insaturação de vinila por 1.000 átomos totais de C é igual a (Nvinila/1.000.000C) * 1000. A exigência de análise de RMN por insaturação inclui: o nível de quantificação é de 0,47 + 0,02/1.000.000 de carbono para Vd2 com 200 varreduras (menos de 1 hora de aquisição de dados incluindo tempo para executar a experiência de controle) com 3,9% de amostra (para estrutura Vd2, ver Macromolecules, vol. 38, 6988, 2005), criopreserva de 10 mm de alta temperatura. O nível de quantificação foi definido como relação sinal-ruído de 10. A referência de desvio químico foi fixada em 6,0 ppm para o sinal de 1H do próton residual de TCT-d2. O controle foi realizado com pulso ZG, TD 32768, NS 4, DS 12, SWH 10.000 Hz, AQ 1,64 s, D1 14 s. O experimento de dupla pré-saturação executado com uma sequência de pulso modificada, O1P 1,354 ppm, O2P 0,960 ppm, PL9 57db, PL21 70 db, TD 32768, NS 200, DS 4, SWH 10.000 Hz, AQ 1,64 s, D1 1 s, D13 13 s. As sequências de pulso modificadas para insaturação com espectrômetro Bruker AVANCE de 400 MHz são as seguintes:
[0051] O sistema cromatográfico consistiu em um Modelo PL-210 (Agilent) da Polymer Laboratories ou em um Modelo PL-220 (Agilent) da Polymer Laboratories ou em um PolymerChar HT GPC (Espanha). Os compartimentos em coluna e carrossel são operados a 140 °C. Três colunas mistas de 10 μm-B da Polymer Laboratories são usados com um solvente de 1,2,4-triclorobenzeno. As amostras são preparadas a uma concentração de 0,1 g de polímero em 50 ml de solvente ou 16 mg de polímero em 8 ml de solvente. O solvente usado para preparar as amostras continha “200 ppm de BHT”. As amostras são preparadas agitando-se levemente por 4 horas a 160 °C. O volume de injeção utilizado é de 100 microlitros e a taxa de fluxo é de 1,0 ml/min. A calibração do conjunto de colunas GPC é realizada com vinte e um padrões de poliestireno de distribuição de pesos moleculares estreitos adquiridos da Polymer Laboratories. O peso molecular (MW) dos padrões está na faixa de 580 g/mol a 8.400.000 g/mol, e os padrões estão contidos em seis misturas de “coquetel”. Cada mistura padrão tem pelo menos uma década de separação entre pesos moleculares individuais. Os padrões são comprados da Polymer Laboratories (Shropshire, UK). Os padrões de poliestireno foram preparados a 0,001 g em 20 ml de solvente para pesos moleculares iguais ou superiores a 1.000.000 g/mol e a 0,005 g em 20 ml de solvente para pesos moleculares inferiores a 1.000.000 g/mol.
[0052] Os pesos moleculares de pico padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno usando a Equação 1 a seguir: Mpolietileno = (a)(Mpoliestireno)B (Eq. 1), em que M é o peso molecular, A tem um valor de 0,4316 e B é igual a 1,0 (T. Williams e I.M. Ward, Polym. Letters, 6, 621 a 624 (1968)). Um polinômio de terceira ordem é determinado para construir a calibração do peso molecular logarítmico como uma função do volume de eluição. Os cálculos de peso molecular equivalente de polietileno são realizados usando o software VISCOTEK TriSEC Versão 3.0 para o instrumento Agilent GPC ou o software GPCOne para o instrumento PolymerChar GPC. Tabela 2
[0053] Análise de distribuição de comonômeros é realizada com Fracionamento de Eluição de Cristalização (CEF) (PolymerChar, Espanha) (Monrabal et al, Macromol. Symp. 257, 71 a 79 (2007)) equipado com detector IR-4 ou detector IR-5 (PolymerChar, Espanha) e um detector de difusão de luz de dois ângulos Modelo 2040 (Precision Detectors, atualmente Agilent Technologies). O detector IR-4 ou IR-5 é usado. Uma coluna de proteção de 10 ou 20 micra de 50X4,6 mm (PolymerLab, atualmente Agilent Technologies) é instalada imediatamente antes do detector IR-4 ou do detector IR-5 no forno do detector. São obtidos orto- diclorobenzeno (ODCB, 99% de grau de anidro) e 2,5-di-terc-butil-4-metilfenol (“BHT”, número de catálogo B1378-500G, número de lote 098K0686) da Sigma- Aldrich. O ODCB é destilado antes de ser usado. Sílica gel 40 (tamanho de partícula de 0,2 ~ 0,5 mm, número de catálogo 10181-3) da EMD Chemicals também é obtida. O gel de sílica é seco em uma estufa de vácuo a 160 °C durante cerca de duas horas antes da utilização. Oitocentos miligramas de BHT e cinco gramas de gel de sílica são adicionados a dois litros de ODCB. O ODCB também pode ser seco passando através uma coluna ou colunas embaladas com sílica gel. Para o instrumento CEF equipado com um autoamostrador com capacidade de purga de N2, a sílica gel 40 é empacotada em duas colunas de aço inoxidável de 300 x 7,5 mm GPC e as colunas de sílica gel 40 são instaladas na entrada da bomba do instrumento CEF para secar ODCB; e nenhum BHT é adicionado à fase móvel. Esse ODCB que contém BHT e sílica gel ou ODCB seco com sílica gel 40 é agora denominado como “ODCB”. Este ODCB é espargido com nitrogênio seco (N2) por uma hora antes do uso. O nitrogênio seco é de modo que seja obtido passando-se nitrogênio a < 620,528 kPa (< 90 psig) sobre CaCO3 e peneiras moleculares de 5 Á. O nitrogênio resultante deve ter um ponto de orvalho de aproximadamente -73 °C. A preparação da amostra é feita com autoamostrador a 4 mg/ml (salvo quando indicado de outro modo) sob agitação a 160 °C durante 2 horas. O volume de injeção é de 300 μl. 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 fixado em 2 minutos), eluição a 3 °C/min de 30°C a 140°C. A taxa de fluxo durante a cristalização é de 0,052 ml/min. A taxa de fluxo durante a etapa de resfriamento é de 0,052 ml/min. A taxa de fluxo durante a eluição é de 0,50 ml/min. Os dados são coletados em um ponto de dados/segundo. A coluna CEF é empacotada com microesferas de vidro a 125 μm ± 6% (MO-SCI Specialty Products) com tubagem de aço inoxidável de 0,3175 centímetro (1/8 polegada) de acordo com a Patente US 8.372.931. O diâmetro externo da coluna (OD) é de 1/8 polegada. Os parâmetros cruciais necessários para duplicar o método incluem o diâmetro interno da coluna (ID) e o comprimento da coluna (L). A escolha de ID e L deve ser de modo que quando embalada com as microesferas de vidro com diâmetro de 125 μm, o volume interno líquido seja de 2,1 a 2,3 ml. Caso L seja 152 cm, então, ID deve ser 0,206 cm e a espessura da parede será 0,056 cm. Diferentes valores para L e ID podem ser usados, desde que o diâmetro do cordão de vidro seja 125 μm e o volume interno do líquido esteja entre 2,1 e 2,3 ml. A calibração da temperatura da coluna é realizada com o uso de uma mistura de Polietileno Linear de Referência Padrão do Material de Referência NIST 1475a (1,0 mg/ml) e Eicosano (2 mg/ml) em ODCB. A calibração de temperatura CEF consiste em quatro etapas: (1) Calcular o volume de atraso definido como o desvio de temperatura entre a temperatura de pico de eluição medida de Eicosano menos 30,00 °C; (2) Subtrair o deslocamento de temperatura da temperatura de eluição dos dados de temperatura bruta do CEF. Observa-se que este desvio de temperatura é uma função de condições experimentais, tal 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 o polietileno linear NIST 1475a tenha uma temperatura de pico a 101,0 °C e o Eicosano tenha uma temperatura de pico de 30,0 °C; (4) para a fração solúvel medida isotermicamente a 30 °C, a temperatura de eluição é extrapolada linearmente usando a taxa de aquecimento de eluição de 3 °C/min. As temperaturas de pico de eluição relatadas são obtidas de modo que a curva de calibração de teor de comonômero observada coincida com aquelas anteriormente relatadas no documento USP 8.372.931. O software GPCOne (PolymerChar, Espanha) é usado para processar o cromatograma CEF.
[0054] A constante de distribuição de comonômero (CDC) foi calculada a partir do perfil de distribuição de comonômero por CEF. O CDC é definido como Índice de Distribuição de Comonômeros dividido por Fator de Forma de Distribuição de Comonômero multiplicando por 100, conforme mostrado na fórmula a seguir:
[0055] O índice de distribuição de comonômero representa a fração de peso total das cadeias de polímero com o teor de comonômero variando de 0,5 do teor mediano de comonômero (Cmediano) e 1,5 de Cmediano de 35,0 a 119,0 °C. O Fator de Forma de Distribuição de Comonômeros é definido como uma razão da meia largura do perfil de distribuição do comonômero dividido pelo desvio padrão do perfil de distribuição do comonômero da temperatura do pico (T p).
[0056] CDC é calculado a partir do perfil de distribuição de comonômero pelo CEF, e CDC é definido como Índice de Distribuição de Comonômero dividido por fator de forma de distribuição de Comonômero multiplicando por 100 como mostrado na fórmula acima, e em que o índice de distribuição de Comonômero representa a fração de peso total de cadeias de polímero com o teor de comonômero variando de 0,5 de teor mediano de comonômero (C mediano) e 1,5 de Cmediano de 35,0 a 119,0 °C, e onde o fator de forma de distribuição de comonômero é definido como uma razão da meia largura do perfil de distribuição de comonômero dividido por o desvio padrão do perfil de distribuição do comonômero a partir da temperatura do pico (Tp).
[0057] O CDC é calculado de acordo com as seguintes etapas: (A) Obter uma fração de peso a cada temperatura (T) (wT (T)) de 35,0 °C a 119,0 °C com um incremento da temperatura de 0,200 °C da CEF de acordo com a seguinte fórmula: (B) Calcular a temperatura mediana (Tmediana) na fração de peso cumulativo de 0,500, de acordo com a seguinte fórmula: (C) Calcular o teor mediano do comonômero correspondente em % molar (C mediana) na temperatura mediana (T mediana) usando a curva de calibração do teor de comonômero de acordo com a seguinte fórmula: (D) construir uma curva de calibração de teor de comonômero, utilizando uma série de materiais de referência com uma quantidade conhecida de teor de comonômero, isto é, onze materiais de referência com estreita distribuição de comonômeros (distribuição de comonômeros monomodal em CEF 35,0 a 119,0 °C) com Mw médio ponderado de 35.000 a 115.000 (medido via GPC convencional) a um teor de comonômero variando de 0,0% em mol a 7,0% em mol são analisados com CEF nas mesmas condições experimentais especificadas em seções experimentais CEF; (E) Calcular calibração de teor de comonômero, utilizando o pico de temperatura (T p) de cada um dos materiais de referência e o seu teor de comonômero; a calibração é calculada a partir de cada material de referência utilizando a Fórmula como mostrado em (C) acima, em que: R2 é a constante de correlação; (F) Calcular Distribuição de Comonômero a partir da fração de peso total com um teor de comonômero variando de 0,5* Cmediana a 1,5 * Cmediana, e no caso de Tmediana ser maior do que 98,0 °C, o Índice de Distribuição de Comonômero é definida como 0,95; (G) Obter Altura máxima do pico do perfil de distribuição do comonômero CEF pesquisando-se cada ponto de dados quanto ao pico mais alto de 35,0 °C a 119,0 °C (se os dois picos forem idênticos, o pico de temperatura inferior será selecionado); meia largura é definida como a diferença de temperatura entre a temperatura frontal e a temperatura traseira na metade da altura máxima do pico, a temperatura frontal na metade do pico máximo é pesquisada a partir de 35,0 °C, enquanto a temperatura traseira na metade a metade do pico máximo é pesquisada para trás a partir de 119,0 °C, no caso de uma distribuição bimodal bem definida onde a diferença nas temperaturas máximas é igual ou maior que 1,1 vezes a soma da meia largura de cada pico, a meia largura da composição do polímero à base de etileno da invenção é calculada como a média aritmética da meia largura de cada pico; (H) Calcular o desvio padrão de temperatura (Stdev) de acordo com a seguinte fórmula:
[0058] O índice de separação foi determinado para os Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos AB utilizando a análise de Fraccionamento de Eluição por Cristalização (CEF). A curva CEF com dados coletados de 35 °C a 120 °C em intervalos de 0,2 °C foi utilizada, de modo que as temperaturas de CEF são indicadas como xo ... x425, e a magnitude do sinal CEF em cada xi foi denotada como f(xi). Cada ponto xpico foi identificado como: f(xpico)-f(xpico-1)≥ 0 f(xpico)-f(xpico-2)≥ 0 f(xpico)-f(xpico-3)≥ 0 f(xpico)-f(xpico + 1)≥ 0 f(xpico)-f(xpico + 2)≥ 0 f(xpico)-f(xpico + 3)≥ 0
[0059] Dois valores, xpico1 e xpico2, foram tomados como os valores xpico com os maiores valores f(x) de modo que xpico2 > xpico1. Note-se que, se houvesse apenas um pico, então o Índice de Separação Si=0, por definição, e nenhuma outra etapa seria executada.
[0060] Da x0, a iteração foi realizada sobre xi, e x1b foi definido como o primeiro xi tal que f(xi)> f(xpico1)/3.
[0061] De xpico1, a iteração foi realizada sobre xi, e x1f foi definido como o primeiro xi tal que f(xi) < f(xpico1)/3.
[0062] A partir de x425, a iteração foi realizada ao contrário sobre xi, e x2f foi definido como o primeiro xi tal que f(xi)> f(xpico 2)/3.
[0063] De xpico2, a iteração foi realizada para trás sobre xi, e x2b foi definido como o primeiro xi tal que f(xi)<f (xpico2)/3.
[0064] Em seguida, o índice de separação foi determinado pela avaliação da seguinte fórmula:
[0065] Note-se que, ao utilizar esta definição, pode observar-se para estruturas altamente multimodais que a largura de pico implícita de uma pode incorporar múltiplos picos. Também é possível que, para picos de distribuição estreita, x2b <x1f ou mesmo <x1b. Em ambos os casos, a definição reduzirá o Si, que é desejado porque esses projetos representam SCBDs excessivamente amplas e excessivamente estreitas, respectivamente.
[0066] A Constante de Distribuição de Comonômeros e o Índice de Separação para os Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos AB estão relatados na Tabela 3. Tabela 3
[0067] Exemplos 4 a 9 e Exemplos Comparativos C a F foram filmes moldados formados como se segue: foram fabricados filmes fundidos em uma linha de filme moldado de coextrusão de Egan-Davis consistindo em três Egan Davis-Mod padrão. 350 extrusoras (6,35 cm (2,5 pol), 30:1 L/D) e dois Egan-Davis-Mod Padrão. Extrusoras DS-25 (5,08 cm (2 pol), 30:1 L/D). A linha utilizou um bloco de alimentação de plano duplo de 5 camadas Cloeren e um gancho de revestimento Epoch III AUTOGAUGE 5.1 Cloeren de 91,44 cm (36”) com uma abertura de matriz de 0,020. As temperaturas do tambor da extrusora foram ajustadas com base nas taxas de resina e bombeamento para manter uma temperatura constante de fusão. As temperaturas da zona de matriz correspondiam à temperatura de fusão do polímero, aproximadamente 273 °C (525 °F). As velocidades de linha foram determinadas mantendo a taxa de saída a 181 kg/hora (400 lb/hora) enquanto controlava a espessura do filme (20 e 15 μ m (0,8 e 0,6 mil)) usando um sistema de medição e controle de filme de sensor de Raios X Scantech LF1-1000. As temperaturas primárias e secundárias do rolo de frio foram mantidas constantes a 21 °C (70 °F). O vão de ar foi mantido em aproximadamente 8,89 cm (3,5") para todas as amostras. Uma faca de ar foi usada para prender o filme ao rolo de resfriamento.
[0068] Exemplos 4 a 6 e Exemplos Comparativos C e D tinha 20 μ m (0,8 mil) de espessura e foram formados respectivamente a partir dos Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos A e B; Exemplos 7 a 9 e Exemplos Comparativos E e F tinham uma espessura de 15 μ m (0,6 mil) e foi formada respectivamente a partir dos Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos A e B.
[0069] O estiramento final, a punção no palete e o rasgo no palete foram determinados para os Exemplos 4 a 9 e Exemplos Comparativos C e D.
[0070] O estiramento final foi determinado de acordo com o Balcão de Teste Highlight, disponível comercialmente pela Highlight Industries. O teste foi realizado conforme segue: o rolo de filme é colocado na seção de desenrolar da máquina e o filme é passado por um conjunto de rolos. O filme é então desenrolado com força crescente até atingir seu ponto final de alongamento. As células de carga medem a quantidade de força aplicada e um cálculo é feito para determinar a quantidade de estiramento presente no filme, medido em porcentagem. A largura do filme era de 50,8 cm (20 polegadas), e o filme foi desenrolado de modo a manter uma taxa de filme constante de 54,8 m/min (180 pés/min) após o alongamento. Três ou mais testes (conforme especificado) foram conduzidos e calculados em média para obter o valor de alongamento final médio.
[0071] A ruptura no palete foi determinada utilizando um invólucro elástico Lantech. Respectivos filmes de 50,8 cm (20 polegadas) de largura foram embrulhados no invólucro elástico, que foi ajustado em 250% de alongamento. O palete de teste cilíndrico (diâmetro de cerca de 144,8 cm (57 pol)) foi envolvido a 10 rpm, com o filme envolvendo uma porção constante do palete de teste, em vez de subir e descer. Os testes variam a configuração da barra dançarina “F2”, que pode ser alterada em incrementos de 2,22 N (0,5 lbf) de 31,13 N (7 lbf) a 80,06 N (18 lbf). Para rasgo no palete, o teste envolve uma protuberância longa de 8,89 cm (3,5 polegadas) terminando em um canto de lâmina de corte de caixa orientado na direção da máquina, e somente a porção de lâmina da protuberância interage com o filme. O palete foi embalado continuamente e com cada envolvimento a força de F2 foi aumentada em 2,22 N (0,5 lbf) até o filme se dividir completamente na direção transversal à máquina dentro do período de tempo de um embalamento (6 segundos). A maior força F2 onde tal falha não ocorreu foi relatada como a ruptura no palete.
[0072] A punção no palete foi determinada utilizando um invólucro elástico Lantech. Respectivos filmes de 50,8 cm (20 polegadas) de largura foram embrulhados no invólucro elástico, que foi ajustado em 250% de alongamento. O palete retangular (aproximadamente 88,9 x 111,76 cm (35 x 44 pol)) foi envolvido a 10 rpm, com o filme envolvendo uma porção constante do palete de teste, em vez de subir e descer. Os testes variam a configuração da barra dançarina “F2”, que pode ser alterada em incrementos de 2,22 N (0,5 lbf) de 31,13 N (7 lbf) a 80,06 N (18 lbf). O palete envolve uma protuberância de aço de 5,08 x 5,08 cm (2” x 2”), estendendo-se de um canto do palete (paralelo aos lados curtos do retângulo) até uma distância de 30,48 cm (12”). A sonda era oca e coberta com fita adesiva para suavidade. Cada ensaio consistiu em embrulhar o palete três vezes e avaliar se a sonda perfurou o filme. Para uma dada força F2, o filme é considerado como aprovado nessa força F2 se o filme não tiver sido perfurado pelo menos 3 de 6 tentativas. A maior força F2 passada (determinada através de um método de escada usando intervalos de 2,22 N (0,5 lbf)) é relatada como o resultado da punção no palete.
[0073] O trecho final, a punção no palete e o rasgo no palete foram determinados para os Exemplos 4 a 6 e Exemplos Comparativos C e D e estão relatados na Tabela 4; extração final, punção em paletes e rasgo em paletes foram determinados para os Exemplos 7 a 9 e Exemplos Comparativos E e F e são apresentados na Tabela 5. Tabela 4 Tabela 5
[0074] Os dados da Tabela 4 e 5 ilustra que os Exemplos 4 a 9, que são formados a partir de composições de interpolímero de etileno/alfa-olefina dos Exemplos 1 a 3 que cada um tem um melhor Índice de separação, em comparação com os Exemplos Comparativos A e B, cada um, têm vantajosamente um melhor valor de alongamento final, por exemplo, comparado com os Exemplos Comparativos C e D e Exemplos Comparativos E e F. O valor de estiramento final melhorado pode ser um parâmetro de processamento importante para uma série de aplicações.
Claims (10)
1. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, caracterizada pelo fato de ter uma constante de distribuição de comonômeros (CDC) em uma faixa de 160 a 500, uma insaturação vinílica inferior a 0,15 vinilas por mil átomos de carbono totais presentes na composição de interpolímero, uma razão de viscosidade de cisalhamento zero (ZSVR) na faixa de 1,5 a 5, densidade na faixa de 0,903 a 0,950 g/cm3, um índice de fusão (I2) em um intervalo de 0,1 a 15 g/10 minutos, uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) em uma faixa de 1,8 a 4,5, e um índice de separação de entre 0,50 e 1,10.
2. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a composição ter um CDC em uma faixa de 200 a 400.
3. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a composição ter uma densidade em uma faixa de 0,903 a 0,925 g/cm3.
4. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a composição ter um índice de fusão (I2) em uma faixa de entre 0,1 a 10 g/10 minutos.
5. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de a composição ter um índice de separação de 0,60 a 1,08.
6. Composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de a composição ter um índice de separação de 0,60 a 1,05.
7. Artigo, caracterizado pelo fato de ser formado a partir da composição de interpolímero de etileno/alfa-olefina, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6.
8. Artigo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o artigo ser um filme.
9. Artigo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de apresentar uma espessura de 20 μ m (0,8 mil) e um valor de alongamento final de 345% a 450%.
10. Artigo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de apresentar uma espessura de 15 μ m (0,6 mil) e um valor de alongamento final de 295% a 400%.
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