BR112020001030B1 - Homopolímero de polietileno, composição e artigo - Google Patents
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Abstract
um homopolímero de polietileno compreendendo as seguintes propriedades: a) um índice de fusão (i2) de 1,0 a 3,5 g/min.; b) uma relação mw (abs) versus i2: mw (abs) = a + b(i2), onde a = 3,20 x 105 g/mol e b = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.); c) uma relação mw (abs) versus i2: mw (abs) = c + d(i2), em que c = 3,90 x 105 g/mol e d = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.).
Description
[001] Resinas para revestimento de extrusão em papel, papelão, alumínio, etc. são tipicamente processadas em condições de alta temperatura, por exemplo, 270°C a 350°C e altas velocidades (por exemplo, 300-800 m/min.). Há necessidade de resinas de LDPE que possam ser usadas em velocidades de extrusão mais baixas (por exemplo, 60-300 m/min.) e em pesos de revestimento baixos a médios (por exemplo, 8-15 g/m2) e que ainda resultem em revestimentos com bons valores de estrangulamento.
[002] Produtos de resina tubulares são descritos nas seguintes referências: US 9228036, US 9334348, US 9394389, US 2016/0304638 e WO 2013/083285. No entanto, ainda existe uma necessidade de novos homopolímeros de polietileno, adequados para aplicações de revestimento por extrusão, e que podem ser processos a velocidades de extrusão mais baixas (por exemplo, 60-300 m/min.) e em pesos de revestimento baixos a médios (por exemplo, 8-15 g/m2) e ainda resultar em bons valores de estrangulamento. Há uma necessidade adicional de tais homopolímeros que possam ser processados em condições de alta temperatura, por exemplo, 270°C a 350°C. Há uma necessidade adicional de tais homopolímeros que forneçam boa estabilidade de borda de trama (uma largura de revestimento estável com baixa variação de largura de no máximo 1-2 mm em cada lado da trama de revestimento), baixos extraíveis de hexano e bom afinamento de cisalhamento. Há uma necessidade adicional de tais homopolímeros que possam ser preparados sem qualquer modificação química, por exemplo, sem o uso de agentes de reticulação em reatores, separadores, extrusoras, etc., ou o uso de operações de mistura. Estas necessidades foram atendidas pela invenção a seguir.
[003] Um homopolímero de polietileno compreendendo as seguintes propriedades: a) um índice de fusão (I2) de 1,0 a 3,5 g/min.; b) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) > A + B(I2), onde A = 3,20 x 105 g/mol e B = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.); c) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) < C + D(I2), em que C = 3,90 x 105g/mol e D = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.).
[004] Figura 1 representa perfis de GPC (LS) para homopolímeros de etileno inventivos e comparativos.
[005] Um homopolímero de polietileno, por exemplo, um LDPE, compreendendo as seguintes propriedades: d) um índice de fusão (I2) de 1,0 a 3,5 dg/min.; e) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) > A + B(I2), onde A = 3,20 x 105 g/mol e B = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.); f) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) < C + D(I2), em que C = 3,90 x 105g/mol e D = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.).
[006] O homopolímero de polietileno pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[007] Em uma modalidade, o homopolímero compreende ainda: d) uma “fração em peso (w) de peso molecular maior que 106g/mol, com base no peso total do polímero e conforme determinado por GPC(abs)”, que atende a seguinte relação: w > I + J(I2), onde I = 0,065, e J = -2,00 x 10-3min./dg.
[008] Em uma modalidade, o homopolímero de etileno tem um índice de fusão (I2) de 1,0 a 3,2, ou de 1,0 a 3,0, ou de 1,0 a 2,8, ou de 1,0 a 2,6. Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem um índice de fusão (I2) de 1,2 a 3,5 ou de 1,2 a 3,2 ou de 1,2 a 3,0 ou de 1,2 a 2,8 ou de 1,2 a 2,6. Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem um índice de fusão (I2) de 1,5 a 3,5, ou de 1,5 a 3,2, ou de 1,5 a 3,0, ou de 1,5 a 2,8, ou de 1,5 a 2,6.
[009] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem um valor G’ que atende à seguinte relação: G’ > K+L*log(I2), em que K = 155 Pa e L = -20 Pa/log(dg/min.).
[0010] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem um valor G’ > 150 Pa.
[0011] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem um nível de extraíveis de n-hexano menor ou igual a (<) 3,0% em peso, ou 2,8% em peso, ou 2,6% em peso, ou 2,4% em peso, ou 2,2% em peso, ou 2,0% em peso, com base no peso do homopolímero.
[0012] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem uma Mw(abs)/Mn(abs) de 16,0 a 23,0, ou de 17,0 a 22,0, ou de 18,0 a 21,0.
[0013] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem uma Mw(abs) de 280 a 370 kg/mol, ou de 300 a 350 kg/mol, ou de 310 a 340 kg/mol.
[0014] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem uma densidade de 0,916 a 0,921 g/cm3, ou de 0,916 a 0,920 g/cm3, ou de 0,916 a 0,919 g/cm3 (1 cc = 1 cm3).
[0015] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno tem uma densidade de 0,916 a 0,921 g/cm3, ou de 0,917 a 0,920 g/cm3, ou de 0,918 a 0,919 g/cm3 (1 cc = 1 cm3).
[0016] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é preparado em uma configuração de reator que compreende um reator tubular. Em uma modalidade adicional, o reator tubular compreende > 4, ou > 5 zonas de reação.
[0017] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é um LDPE.
[0018] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é preparado em um processo de polimerização de alta pressão.
[0019] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é preparado em uma configuração de reator compreendendo um reator tubular compreendendo quatro zonas de reação.
[0020] Em uma modalidade, propionaldeído (PA) e propileno são usados como agentes de transferência de cadeia na polimerização do homopolímero de polietileno. Em uma modalidade adicional, o propionaldeído (PA) e o propileno estão presentes em cada zona de reação da configuração de reator usada para polimerizar o homopolímero de polietileno.
[0021] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é preparado em uma configuração de reator compreendendo um reator tubular compreendendo pelo menos duas correntes de alimentação ricas em etileno.
[0022] Em uma modalidade, o homopolímero de polietileno é preparado por uma polimerização de radicais livres de alta pressão.
[0023] Uma composição compreendendo o homopolímero de polietileno de uma ou mais modalidades deste documento.
[0024] Em uma modalidade, a composição compreende ainda outro polímero à base de etileno e ainda um interpolímero à base de etileno e ainda um copolímero à base de etileno. Em uma modalidade, o outro polímero à base de etileno é um interpolímero à base de etileno.
[0025] Em uma modalidade, a composição tem um valor de “estrangulamento” < 140 mm, ou < 130 mm, ou < 125 mm, a uma temperatura de 290°C a 320°C, a um peso de revestimento de 8 a 15 g/m2, ou de 10 a 12 g/m2e uma velocidade de linha de 60 a 200 m/min., ou de 60 a 150 m/min., ou 60 a 100 m/min.
[0026] Em uma modalidade, a composição tem um valor de “estrangulamento” < 140 mm, ou < 130 mm, ou < 125 mm, a uma temperatura de 290°C a 320°C, um peso de revestimento de 5 a 10 g/m2, ou de 5 a 8 g/m2e uma velocidade de linha de 60 a 200 m/min., ou de 60 a 150 m/min., ou 60 a 100 m/min.
[0027] Em uma modalidade, a composição tem um valor de “estrangulamento” < 130 mm, ou < 120 mm, ou < 110 mm, ou < 100 mm a uma temperatura de 320°C, um peso de revestimento de 12 g/m2e uma velocidade de linha de 100 m/min.
[0028] Um artigo compreendendo pelo menos um componente formado a partir da composição de uma ou mais modalidades no presente documento.
[0029] Em uma modalidade, o artigo é um revestimento, um filme ou uma espuma.
[0030] Um homopolímero de etileno inventivo pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0031] Uma composição inventiva pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0032] Um artigo inventivo pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento. Polimerizações
[0033] Para um processo de polimerização iniciado por radical livre de alta pressão, são conhecidos dois tipos básicos de reatores. O primeiro tipo é um vaso de autoclave agitado tendo uma ou mais zonas de reação (reator de autoclave). O segundo tipo é um tubo encamisado, o qual tem uma ou mais zonas de reação (o reator tubular).
[0034] A pressão em cada zona de reação de autoclave e tubular do processo é tipicamente de 100 a 400 MegaPascais (MPa), mais tipicamente de 120 a 360 MPa e mesmo mais tipicamente de 150 a 320 MPa. A temperatura de polimerização em cada zona de reação tubular do processo é tipicamente de 100 a 400°C, mais tipicamente de 130 a 360°C e mesmo mais tipicamente de 140 a 340°C.
[0035] A temperatura de polimerização em cada zona de reator de autoclave do processo é tipicamente de 150 a 300°C, mais tipicamente de 160 a 290°C e mesmo mais tipicamente de 170 a 280°C. Um versado na técnica entende que as temperaturas na autoclave são consideravelmente mais baixas e menos diferenciadas que aquelas do reator tubular e, assim, níveis de extraíveis mais favoráveis são tipicamente observados em polímeros produzidos em sistemas de reatores baseados em autoclave.
[0036] O processo da presente invenção é um processo de polimerização de radical livre. O tipo de iniciador de radical livre a ser usado no presente processo não é crítico, mas preferencialmente um dos iniciadores aplicados deve permitir operação em alta temperatura na faixa de 300°C a 350°C. Iniciadores de radical livre que são usados geralmente incluem peróxidos orgânicos, tal como perésteres, percetais, peróxi cetonas, percarbonatos e peróxidos multifuncionais cíclicos.
[0037] Estes iniciadores de peróxido orgânico são usados em quantidades convencionais, tipicamente de 0,005 a 0,2% em peso, com base no peso de monômeros polimerizáveis. Peróxidos são injetados tipicamente como soluções diluídas em um solvente adequado, por exemplo, em um solvente de hidrocarboneto.
[0038] Outros iniciadores adequados incluem ésteres azodicarboxílicos, dinitrilas azodicarboxílicas e derivados de 1,1,2,2-tetrametiletano e outros componentes capazes de formar radicais livres na faixa de temperatura de operação desejada.
[0039] Em uma modalidade, um iniciador é adicionado a pelo menos uma zona de reação da polimerização e em que o iniciador tem uma temperatura de meia-vida em um segundo maior que 255°C, de preferência, maior que 260°C. Em uma modalidade adicional, tais iniciadores são usados a uma temperatura de polimerização de pico de 320°C a 350°C. Em uma modalidade adicional, o iniciador compreende pelo menos um grupo peróxido incorporado em uma estrutura de anel.
[0040] Exemplos desses iniciadores incluem, mas não se limitam a, TRIGONOX 301 (3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonaano) e TRIGONOX 311 (3,3,5,7,7-pentametil-1,2,4-trioxepano), ambos disponíveis de Akzo Nobel, e HMCH-4-AL (3,3,6,6,9,9-hexa-metil-1,2,4,5-tetroxonano) disponível de United Initiators. Ver também WO 02/14379 e WO 01/68723. Agentes de Transferência de Cadeia (CTA)
[0041] Agentes de transferência de cadeia ou telógenos são usados para controlar o índice de fusão (MI ou I2) em um processo de polimerização. Transferência de cadeia envolve a terminação de cadeias de polímero em crescimento, limitando assim o peso molecular final do material de polímero. Agentes de transferência de cadeia são tipicamente doadores de átomo de hidrogênio que reagirão com uma cadeia de polímero em crescimento, interromperão a reação de polimerização da cadeia e iniciarão o crescimento de uma nova molécula de polímero. Estes agentes podem ser de muitos tipos diferentes e podem incluir hidrocarbonetos saturados ou hidrocarbonetos insaturados, aldeídos, cetonas e álcoois. Ao controlar a concentração do agente de transferência de cadeia selecionado, pode-se controlar o comprimento de cadeias de polímero e, daí, o peso molecular, por exemplo, o peso molecular médio numérico, Mn. O índice de fusão de um polímero, que é relativo a Mn, é controlado da mesma maneira.
[0042] Os agentes de transferência de cadeia usados no processo desta invenção incluem, mas não se limitam a, hidrocarbonatos alifáticos, tal como, por exemplo, pentano, hexano, ciclo-hexano, propeno, penteno ou hexano; cetonas, tal como acetona, dietil cetona ou diamil cetona; aldeídos, tal como formaldeído ou acetaldeído; e álcoois alifáticos saturados, tal como metanol, etanol, propanol ou butanol.
[0043] Uma maneira adicional para influenciar o índice de fusão inclui o acúmulo e o controle, nas correntes de reciclo de etileno, de impurezas de etileno entrantes, como metano e etano, produtos de dissociação de peróxido, como terc-butanol, acetona, etc., e ou componentes de solventes usados para diluir os iniciadores. Estas impurezas de etileno, produtos de dissociação de peróxido e/ou componentes de solvente de diluição podem agir como agentes de transferência de cadeia. Em uma modalidade, propionaldeído (PA) e propileno são usados como agentes de transferência de cadeia na polimerização do homopolímero de polietileno. Em uma modalidade adicional, o propionaldeído (PA) e o propileno estão presentes em cada zona de reação da configuração de reator usada para polimerizar o homopolímero de polietileno.
[0044] A distribuição do agente de transferência de cadeia através da e nas zonas de reação é um parâmetro importante para ampliar a distribuição de peso molecular (MWD) e aumentar a resistência de fusão, embora permanecendo todas as outras condições de processo constantes. Ver Publicação Internacional N° WO2013/059042 para descrições de como usar a distribuição de alimentação de etileno fresco e/ou CTA para influenciar a distribuição de agente de transferência de cadeia através das e nas zonas de reação.
[0045] Um homopolímero de polietileno inventivo pode ser misturado com um ou mais outros polímeros, tal como, mas não se imitando a, polietileno de baixa densidade linear (LLDPE); copolímeros de etileno com uma ou mais alfa- olefinas, tal como, mas não se limitando a, propileno, buteno-1, penteno-1, 4- metil-penteno-1, penteno-1, hexeno-1 e octeno-1; polietileno de alta densidade (HDPE). A quantidade de homopolímero inventivo na mistura pode variar amplamente, mas tipicamente é de 10 a 90, ou de 15 a 85, ou de 20 a 80 por cento em peso (% em peso), com base no peso dos polímeros na mistura. As misturas são úteis na preparação de laminações e/ou são úteis em aplicações tais como filmes, revestimentos de extrusão, espumas e fios e cabos.
[0046] Também é fornecida uma composição compreendendo uma mistura de um homopolímero de polietileno inventivo e um polímero à base de etileno que difere do homopolímero de polietileno em uma ou mais propriedades, tal como, densidade, índice de fusão, Mw(abs), Mw(abs)/Mn(abs), valor G’ e/ou extraíveis de n-hexano. Aditivos e Aplicações
[0047] Um ou mais aditivos podem ser adicionados a uma composição compreendendo o homopolímero de polietileno. Aditivos adequados incluem estabilizantes; enchimentos, tal 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 silício, fio ou malha de aço e encordoamento de náilon ou poliéster, partículas nanodimensionadas, argilas e assim por diante; agentes de pegajosidade e extensores de óleo, incluindo óleos parafínicos ou naftênicos.
[0048] Uma composição inventiva pode ser empregada em uma variedade de processos de fabricação de termoplástico para produzir artigos úteis, incluindo revestimentos de extrusão; filmes; e artigos moldados, tal como artigos moldados por sopro, moldados por injeção ou rotomoldados; espumas; fios e cabos, fibras e tecidos tecidos ou não tecidos.
[0049] Algumas modalidades são conforme a seguir. 1. Um homopolímero de polietileno compreendendo as seguintes propriedades: a) um índice de fusão (I2) de 1,0 a 3,5 g/min.; b) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) > A + B(I2), onde A = 3,20 x 105 g/mol e B = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.); c) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) < C + D(I2), em que C = 3,90 x 105g/mol e D = -8,00 x 103(g/mol)/(dg/min.). 2. O homopolímero de polietileno de 1 acima, em que o homopolímero compreende ainda: d) uma “fração em peso (w) de peso molecular maior que 106g/mol, com base no peso total do polímero e conforme determinado por GPC(abs)”, que atende a seguinte relação: w > I + J(I2), onde I = 0,065, e J = -2,00 x 10-3min./dg. 3. O homopolímero de polietileno de 1 ou 2 acima, em que o homopolímero tem um valor G’ que atende à seguinte relação: G’ > K+L*log(I2), onde K=155 Pa e L = -20 Pa/log(dg/min.). 4. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-3 acima, em que o homopolímero tem um valor G’ > 150 Pa. 5. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-4 acima, em que o homopolímero de polietileno tem um nível de extraíveis de hexano menor ou igual a (<) 3,0% em peso, ou 2,8% em peso, ou 2,6% em peso, ou 2,4% em peso, ou 2,2% em peso, ou 2,0% em peso, com base no peso do homopolímero. 6. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-5 acima, no qual o homopolímero tem uma Mw(abs)/Mn(abs) de 16,0 a 22,0. 7. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-6 acima, no qual o homopolímero tem uma densidade de 0,916 a 0,921 g/cc, ou de 0,916 a 0,920 g/cc, ou de 0,916 a 0,919 g/cc. 8. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-7 acima, no qual o homopolímero tem uma densidade de 0,916 a 0,921 g/cc, ou de 0,917 a 0,920 g/cc, ou de 0,918 a 0,919 g/cc. 9. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-8 acima, em que o homopolímero é preparado em uma configuração de reator compreendendo um reator tubular. Em uma modalidade adicional, o reator tubular compreende > 4, ou > 5 zonas de reação. 10. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-9 acima, em que o homopolímero tem um índice de fusão (I2) de 1,0 a 3,2, ou de 1,0 a 3,0, ou de 1,0 a 2,8, ou de 1,0 a 2,6. 11. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-10 acima, em que o homopolímero tem um índice de fusão (I2) de 1,2 a 3,5, ou de 1,2 a 3,2, ou de 1,2 a 3,0, ou de 1,2 a 2,8, ou de 1,2 a 2,6. 12. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-11 acima, em que o homopolímero tem um índice de fusão (I2) de 1,5 a 3,5, ou de 1,5 a 3,2, ou de 1,5 a 3,0, ou de 1,5 a 2,8, ou de 1,5 a 2,6. 13. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-12 acima, em que o homopolímero tem uma Mw(abs)/Mn(abs) de 16,0 a 23,0, ou de 17,0 a 22,0, ou de 18,0 a 21,0. 14. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-13 acima, em que o homopolímero de polietileno tem uma Mw(abs) de 280 a 370 kg/mol, ou de 300 a 350 kg/mol, ou de 310 a 340 kg/mol. 15. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-14 acima, em que o homopolímero é um LDPE. 16. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-15 acima, em que o hompolímero é preparado em um processo de polimerização de radical livre de alta pressão. 17. O homopolímero de propileno de 16 acima, em que propionaldeído (PA) e propileno são usados como agentes de transferência de cadeia na polimerização do homopolímero de polietileno. Em uma modalidade adicional, o propionaldeído (PA) e o propileno estão presentes em cada zona de reação da configuração de reator usada para polimerizar o homopolímero de polietileno. 18. O homopolímero de polietileno de qualquer um de 1-17 acima, em que o homopolímero é preparado em uma configuração de reator compreendendo um reator tubular compreendendo pelo menos duas correntes de alimentação ricas em etileno. 19. Uma composição compreendendo o homopolímero de polietileno de qualquer de 1-18 acima. 20. A composição de 19 acimam em que a composição tem um valor de “estrangulamento” < 140 mm, ou < 130 mm, ou < 125 mm, a uma temperatura de 290°C a 320°C, a um peso de revestimento de 8 a 15 g/m2, ou de 10 a 12 g/m2e uma velocidade de linha de 60 a 200 m/min., ou de 60 a 150 m/min., ou 60 a 100 m/min. 21. A composição de 19 ou 20 acima em que a composição tem um valor de “estrangulamento” < 140 mm, ou < 130 mm, ou < 125 mm, a uma temperatura de 290°C a 320°C, um peso de revestimento de 5 a 10 g/m2, ou de 5 a 8 g/m2e uma velocidade de linha de 60 a 200 m/min., ou de 60 a 150 m/min., ou 60 a 100 m/min. 22. A composição de qualquer um de 19-21 acima, em que a composição tem um calor de “estrangulamento” < 130 mm, ou < 120 mm, ou < 110 mm, ou < 100 mm a uma temperatura de 320°C, um peso de revestimento de 12 g/m2e uma velocidade de linha de 100 m/min. 23. A composição de qualquer um de 19-22 acima, compreendendo ainda outro polímero à base de etileno e ainda um interpolímero à base de etileno e ainda um copolímero à base de etileno. 24. Um artigo compreendendo pelo menos um componente formado da composição de qualquer um de 19-23 acima. 25. O artigo de 24 acima, em que o artigo é um revestimento, um filme ou uma espuma.
[0050] A menos que declarado em contrário, implícito do contexto, ou costumeiro na técnica, todas as partes e porcentagens são baseadas em peso e todos os métodos de teste são atuais na data de depósito desta divulgação.
[0051] O termo “composição”, como usado no presente documento, se refere a uma mistura de materiais que compreendem a composição, bem como aos produtos de reação e aos produtos de decomposição formados dos materiais da composição.
[0052] Os termos “mescla” ou “mescla de polímero”, como usados aqui, significam uma mistura física íntima (isto é, sem reação) de dois ou mais polímeros. Uma mescla pode ou não ser miscível (não separada por fase em nível molecular). Uma mistura pode ou não ser separada por fase. Uma mescla pode ou não conter uma ou mais configurações de domínio, conforme determinado a partir de espectroscopia eletrônica de transmissão, espalhamento de luz, espalhamento de raios-X e outros métodos conhecidos na técnica. A mescla pode ser efetuada misturando fisicamente os dois ou mais polímeros no nível macro (por exemplo, resinas de mesclagem de fusão ou composição) ou no nível micro (por exemplo, formação simultânea dentro do mesmo reator).
[0053] O termo “polímero” se refere a um composto preparado polimerizando monômeros, sejam do mesmo tipo ou de tipos diferentes. O termo genérico polímero abrange assim o termo homopolímero (que se refere a polímeros preparados de apenas um tipo de monômero com o entendimento de que quantidades de traços de impurezas podem ser incorporadas na estrutura de polímero) e o termo “interpolímero” como definido infra. Quantidades de traços de impurezas podem ser incorporadas no e/ou dentro do polímero.
[0054] O termo “interpolímero” se refere a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui copolímeros (que se refere a polímeros preparados a partir de dois monômeros diferentes) e a polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros.
[0055] O termo “homopolímero” se refere a polímero preparado a partir de apenas um etileno, com o entendimento de que quantidades de traços de impurezas podem ser incorporadas à estrutura de polímero. Por exemplo, componentes acetilênicos de traços (menos de 20 ppm em mol no polímero) podem estar presentes na alimentação de etileno de acordo com especificações típicas para etileno (por exemplo, acetileno a um máximo de 5 ppm mol na alimentação de etileno).
[0056] O termo “polímero à base de etileno” se refere a um polímero que compreende 50% em peso ou a uma quantidade majoritária de etileno polimerizado com base no peso do polímero e, opcionalmente, pode compreender pelo menos um comonômero.
[0057] O termo “interpolímero à base de etileno” se refere a um interpolímero que compreende 50% em peso ou uma quantidade maioritária de etileno polimerizado, com base no peso do interpolímero e compreende pelo menos um comonômero.
[0058] O termo “copolímero à base de etileno” se refere a um copolímero que compreende 50% em peso ou uma quantidade majoritária de etileno polimerizado, baseado no peso do copolímero, e apenas um comonômero (assim, apenas dois tipos de monômero).
[0059] O termo “processo de polimerização de alta pressão”, conforme usado no presente documento, se refere a um processo de polimerização de radical livre realizado a uma pressão elevada de pelo menos 1.000 bar (100 MPa).
[0060] O termo “corrente de alimentação ria em etileno” como usado aqui, se refere a uma corrente de alimentação para o sistema de reator e que contém uma quantidade majoritária de etileno, com base na quantidade molar de todos os componentes na corrente de alimentação. Opcionalmente, um ou mais agentes de transferência de cadeia, comonômeros, outros componentes de processo (por exemplo, óleo de lubrificação, solvente, etc.) e/ou impurezas (por exemplo, produtos de degradação de iniciador) podem estar presentes na corrente de alimentação.
[0061] O termo “configuração de reator”, conforme usado no presente documento, se refere a um ou mais reatores e, opcionalmente, um ou mais pré- aquecedores de reatores e um ou mais dispositivos de resfriamento de alimentação de etileno, usados para polimerizar um polímero. Tais reatores incluem, mas sem limitação, reator(es) de autoclave, reator(es) tubular(es) e combinações de reatores de autoclave e tubulares.
[0062] O termo “zona de reação” se refere a um vaso, por exemplo, um reator ou uma seção de um vaso, na qual a reação de polimerização é iniciada pela adição de radicais ou componentes que se dissociam e/ou geram radicais. Vasos ou reatores exemplares incluem, mas não se limitam a, reatores de autoclave e tubulares. O meio de reação pode ser aquecido e/ou resfriado por um meio de transferência de calor fluindo através da camisa em torno da zona de reação.
[0063] Os termos “compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e seus derivados não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, se ou não o mesmo é especificamente divulgado. A fim de evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas pelo uso do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, seja polimérico ou de outro modo, a menos que declarado em contrário. Em contraste, o termo “consistindo essencialmente em” exclui do escopo de qualquer recitação subsequente qualquer outro componente, etapa ou procedimento, excetuando aqueles que não são essenciais à operabilidade. O termo “consistindo em” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado.
[0064] Densidade: Amostras para medição de densidade são preparadas de acordo com ASTM D 1928. Amostras de polímero são prensadas a 190°C e 30.000 psi por três minutos e, então, a 21°C e 207 MPa por um minuto. Medições são feitas dentro de uma hora da prensagem de amostra usando ASTM D792, Método B.
[0065] Índice de fusão: Índice de fusão, ou I2, (g/10 min. ou dg/min.) é medido de acordo com ASTM D 1238, Condição 190°C/2,16 kg. I10 é medido com ASTM D 1238, Condição 190°C/10 kg. Cromatografia de Permeação de Gel de Espalhamento de Luz (LS-GPC, GPC(abs)):
[0066] Cromatografia de Permeação de Gel de Detector Triplo (TD-GPC): Análise TD-GPC de alta temperatura com é realizada em um instrumento ALLIANCE GPCV2000 (Waters Corp.) ajustado a 145°C. A taxa de fluxo para a GPC é de 1 mililitro por minuto (mL/min.). O volume de injeção é de 218,5 microlitros (µ L). O conjunto de colunas consiste em quatro colunas Mixed-A (partículas de 20 microns (µm); 7,5 x 300 mm; Polymer Laboratories Ltd).
[0067] A detecção é realizada usando um detector IR4 da PolymerChAR, equipado com um sensor CH; um detector de Espalhamento de Luz de Múltiplos Ângulos (MALS) Wyatt Technology Dawn DSP (Wyatt Technology Corp., Santa Barbara, CA, USA), equipado com um laser de íons de argônio de 30 megawatt (mW) operando a X = 488 nm; e um detector de viscosidade de três capilares Waters. O detector MALS é calibrado medindo a intensidade de espalhamento do solvente 1,2,4-tricloro-benzeno (TCB). A normalização dos fotodiodos é feita injetando SRM 1483, um polietileno de alta densidade (HDPE) com peso molecular médio ponderal (Mw) de 32.100 e polidispersidade (distribuição de peso molecular) de 1,11. Um incremento de índice refrativo específico (dn/dc) de 0,104 mL/mg, para polietileno em TCB é usado.
[0068] A calibração DE GPC convencional é feita com 20 padrões estreitos de poliestireno (PS) (Polymer Laboratories Ltd.) com pesos moleculares na faixa de 580 a 7.500.000 g/mol. Os
[0069] pesos moleculares de pico de padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno usando a seguinte equação: Mpolietileno = A*(Mpoliestireno)B, com A = 0,39 e B = 1. O valor de A é determinado usando um homopolímero de polietileno de alta densidade (HDPE) linear com Mw de 115.000 g/mol. Este material de referência de HDPE também é usado para calibrar o detector de IR e o viscosímetro, assumindo 100% de recuperação de massa e uma viscosidade intrínseca de 1,873 dL/g.
[0070] TCB grau “Baker Analyzed” destilado (J.T. Baker, Deventer, Holanda), contendo 200 ppm de 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol (Merck, Hohenbrunn, Alemanha), é usado como o solvente para preparação da amostra, bem como para o experimento 3Det-GPC. HDPE SRM 1483 é obtido do U.S. National Institute of Standards and Technology (Gaithersburg, MD, USA).
[0071] Soluções de LDPE são preparadas dissolvendo as amostras, sob agitação suave, por três horas a 160°C. Os padrões de PS são dissolvidos nas mesmas condições por 30 minutos. A concentração de amostra é de 1,5 mg/mL e as concentrações de poliestireno são de 0,2 mg/mL. Um detector de MALS mede o sinal espalhado de polímeros ou partículas em uma amostra sob diferentes ângulos de espalhamento (?). A equação de espalhamento de luz básica (de M. Anderson, B. Wittgren, K.-G. Wahlund, Anal. Chem. 75, 4279 (2003)) pode ser escrita da seguinte maneira: , onde R? é a razão de Rayleigh de excesso, K é uma constante óptica que é, dentre outras coisas, dependente do incremento de índice refrativo específico (dn/dc), c é a concentração do soluto, M é o peso molecular, Rg é o raio de rotação e X é o comprimento de onda da luz incidente. O cálculo do peso molecular e do raio de rotação a partir dos dados de espalhamento de luz requer extrapolação para ângulo zero (ver também P.J. Wyatt, Anal. Chim. Acta 272, 1 (1993)). Isto é feito plotando (Kc/R?)1/2 em função de sin2(?/2) no chamado gráfico de Debye. O peso molecular pode ser calculado a partir da interceptação com a ordenada e o raio de rotação a partir da inclinação inicial da curva. O segundo coeficiente virial é considerado ser desprezível. Os números de viscosidade intrínseca são calculados de ambos os sinais de detector de viscosidade e concentração, tomando a razão da viscosidade específica e da concentração em cada fatia de eluição.
[0072] O software ASTRA 4.72 (Wyatt Technology Corp.) é usado para coletar os sinais do detector de IR, do viscosímetro e do detector de MALS e para executar os cálculos.
[0073] Os pesos moleculares calculados, por exemplo, peso molecular médio ponderal Mw(abs) e distribuições de peso molecular absolutas (por exemplo, Mw(abs)/Mn(abs)), foram obtidos usando uma constante de espalhamento de luz derivada de um ou mais dos padrões de polietileno mencionados e um coeficiente de concentração de índice refrativo, dn/dc, de 0,104. De modo geral, a resposta do detector de massa e a constante de espalhamento de luz devem ser determinadas de um padrão linear com um peso molecular que ultrapassa cerca de 50.000 Daltons. A calibração do viscosímetro pode ser obtida usando os métodos descritos pelo fabricante ou, alternativamente, usando dos valores publicados de padrões lineares adequados, tal como Standard Reference Materials (SRM) 1475a, 1482a, 1483 ou 1484a. As concentrações cromatográficas são consideradas baixas o suficiente para eliminar tratar dos efeitos do 2° coeficiente virial (efeitos de concentração no peso molecular).
[0074] A curva de MWD (abs) obtida de TD-GPC é resumida com três parâmetros característicos: o peso molecular médio ponderal absoluto Mw(abs), o peso molecular médio numérico absoluto Mn(abs) e w, em que w é definido como “fração em peso de peso molecular superior a 1x106g/mol, com base no peso total de polímero e conforme determinado por GPC(abs)”.
[0075] Em forma de equação, os parâmetros são determinados da seguinte forma. A integração numérica da tabela de “logM” e “dw/dlogM” tipicamente é feita com a regra trapezoidal: G’ Reológico
[0076] A amostra usada na medição de G’ é preparada de uma placa de moldagem de compressão. Um pedaço de folha de alumínio é colocado em uma placa traseira e um gabarito ou molde é colocado no topo da placa traseira. Aproximadamente 12 gramas de resina são colocados no molde e um segundo pedaço de folha de alumínio é colocado sobre a resina e o molde. Uma segunda placa traseira é, então, colocada no topo da folha de alumínio. O conjunto total é colocado em uma prensa de moldagem por compressão, que é operada nas seguintes condições: 3 min. a 150°C, a 1 MPa (10 bar) de pressão, seguidos por 1 min. a 150°C, a 15 MPa (150 bar), seguidos por um resfriamento brusco de “1,5 min.” à temperatura ambiente, a 15 MPa (150 bar). Um disco de 25 mm é estampado da placa moldada por compressão. A espessura deste disco é de aproximadamente 2,0 mm.
[0077] A medição de reologia para determinar G’ é feita em um ambiente de nitrogênio, a 170°C, e uma deformação de 10%. O disco estampado é colocado entre as duas placas paralelas de “25 mm” localizadas em um forno de reômetro ARES-1 (Rheometrics SC), que é pré-aquecido por pelo menos 30 minutos a 170°C e a folga de placas paralelas de “25 mm” é reduzida lentamente até 1,65 mm. A amostra é, então, deixada permanecer por exatamente 5 minutos nestas condições. O forno é, então, aberto, o excesso de amostra é cuidadosamente aparado em torno da borda das placas e o forno é fechado. O módulo de armazenamento e módulo de perda da amostra são medidos através de uma pequena amplitude, cisalhamento oscilatório, de acordo com uma varredura de frequência decrescente de 100 até 0,1 rad/s (quando capaz de obter um valor G” inferior a 500 Pa a 0,1 rad/s), ou de 100 a 0,01 rad/s. Para cada varredura de frequência, são utilizados 10 pontos (logaritmicamente espaçados) por década de frequência.
[0078] Os dados são plotados (G’ (eixo Y) versus G’’ (eixo X)) em uma escala de log-log. A escala do eixo Y cobre a faixa de 10 a 1.000 Pa, enquanto a escala do eixo X cobre a faixa de 100 a 1.000 Pa. O software Orchestrator é usado para selecionar os dados na região em que G” está entre 200 e 800 Pa (ou usando pelo menos 4 pontos de dados). Os dados são adequados a um modelo polinomial log usando a equação de adequação Y = C1+C2 ln(x). Usando o software Orchestrator, G’ em G’’ igual a 500 Pa é determinado por interpolação.
[0079] Péletes de polímero (da polimerização, processo de peletização sem modificação adicional aproximadamente 2,2 gramas de péletes prensados em um filme) foram prensados em uma Carver Press, em uma espessura de 0,08 mm a 0,10 mm (3,0 a 4,0 mils). Os péletes são prensados a 190°C, por três minutos, a 1360,8 kgf (3.000 lbf) e, então, a 190°C por três minutos a 18143, 7 kgf (40.000 lbf). Luvas sem resíduos (PIP* CleanTeam* Cotton Lisle Inspection Gloves, Número de Peça: 97-501) são usadas, de modo a não contaminar os filmes com óleos residuais das mãos do operador. Os filmes são cortados em quadrados de “2,54 cm x 2,54 cm” (“1 polegada x 1 polegada”) e pesados. Amostras de filme suficientes são usadas, de modo que 2,5 g de amostras de filme sejam usadas para cada extração. Os filmes são, então, extraídos por duas horas em um vaso de hexano contendo cerca de 1.000 ml de hexano, a “49,5 ± 0,5°C” em banho de água aquecida.
[0080] O hexano usado é uma mistura de hexanos isoméricos (por exemplo, Hexanos (Optima), Fisher Chemical, Fase móvel de alta pureza para HPLC e/ou solvente de extração para aplicações de GC, 99,9% mín. por GC). Após duas horas, os filmes são removidos, enxaguados em hexano limpo e secos inicialmente com nitrogênio e, então, secos adicionalmente em um forno a vácuo (80 ± 5°C) em vácuo total (ISOTEMP Vacuum Oven, Model 281A, a aproximadamente 76,2 cm (30 polegadas) de Hg por duas horas. Os filmes são, então, colocados em um dessecador e deixados resfriar até temperatura ambiente por um mínimo de uma hora. Os filmes são, então, pesados novamente e a quantidade de perda de massa devido à extração em hexano é calculada.
[0081] A polimerização foi realizada em reator tubular com quatro zonas de reação e com duas correntes de alimentação à base de etileno. Em cada zona de reação, água pressurizada foi usada para resfriar e/ou aquecer o meio de reação circulando esta água contracorrente através da camisa do reator. A pressão de entrada era de 225 MPa (2.250 bar). A produção de etileno foi de cerca de 45 t/h. Cada zona de reação tinha uma entrada e uma saída. Cada corrente de entrada consistia na corrente de saída da zona anterior e/ou uma corrente de alimentação rica em etileno adicionada. O etileno foi fornecido de acordo com uma especificação, que permitiu uma quantidade de traço (máximo de 5 mols ppm) de acetileno no etileno. Assim, a quantidade máxima potencial de acetileno incorporado no polímero é menor ou igual a 16 mols ppm, com base no total de mols de unidades monoméricas no polímero à base de etileno. O etileno não convertido e outros componentes gasosos na saída do reator foram reciclados através de reciclos de alta pressão e baixa pressão e foram comprimidos através de um reforçador, um compressor primário e um hiper (secundário) compressor. Peróxidos orgânicos (ver Tabela 1) foram alimentados a cada zona de reação. Para cada polimerização, tanto propionaldeído (PA) quanto propileno foram usados como um agente de transferência de cadeia e estavam presentes em cada zona de reação. As correntes de alimentação de reator ricas em etileno contêm concentrações uniformes dos agentes de transferência de cadeia aplicados.
[0082] Depois de atingir a primeira temperatura de pico (temperatura máxima) na zona de reação 1, o meio de reação foi resfriado com a ajuda da água pressurizada. Na saída da zona de reação 1, o meio de reação foi ainda resfriado injetando uma corrente de alimentação fresca, fria rica em etileno contendo peróxido orgânico para reiniciação. No final da segunda zona de reação, para permitir polimerização adicional na terceira zona de reação, peróxidos orgânicos foram alimentados. Peróxidos orgânicos são frequentemente aplicados em misturas de sistemas de iniciador de baixa e alta temperatura, a fim de iniciar e/ou acelerar o desenvolvimento de temperatura pela classe de iniciador de temperatura mais baixa (temperatura de meia vida mais baixa), enquanto a temperatura de controle, respectivamente a temperatura de zona máxima para uma zona de reação de autoclave e a temperatura de pico máxima para uma zona de reator tubular são controladas e determinadas pela classe de iniciador de temperatura mais alta (temperatura de meia-vida mais alta), conforme mostrado na Tabela 1. Este processo foi repetido no final da terceira zona de reação para permitir polimerização adicional na quarta zona de reação. O polímero foi extrusado e peletizado (cerca de 30 péletes por grama), utilizando um projeto de extrusora de rosca simples a uma temperatura de fusão em torno de 230-250°C. A razão em peso das correntes de alimentação ricas em etileno para as quatro zonas de reação era X:(1,00-X):0,00:0,00, onde X é a fração em peso da corrente de alimentação rica em etileno global, X é especificada na Tabela 3 como “Etileno para a frente/% em peso”. A velocidade de processo interna era de aproximadamente 16,5, 12, 12 e 12 m/s, respectivamente para a 1-, 2-, 3- e 4- zonas de reação. Informações adicionais podem ser encontradas nas Tabelas 2 e 3. Tabela 1: Iniciadores para o IE1 Tabela 2: Condições de Pressão e Temperatura para o IE1 Tabela 3: Informações Adicionais do IE1 Tabela 4: Propriedades de Polímero Tabela 5: Propriedades de Polímero a) Mw >= A + B(I2), onde A = 3,2 x 105 g/mol e B = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.). b) Mw <= C + D(I2), onde C = 3,9 x 105 g/mol e D = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.). c) w > I + J*I2, onde I = 0,065 e J é -2.00 x 10-3 min./dg. d) G’ > K + L*log(I2), onde K = 155 Pa e L = -20 Pa/log(dg/min.).
[0083] O exemplo inventivo tem um excelente balanço de propriedades de polímero. Extraíveis baixos e G’ de alta elasticidade são obtidos em pesos moleculares altos, mais altos que a maioria dos graus tubulares, mas mais baixos que LDPEs de autoclave.
[0084] O exemplo comparativo PT7007 é LDPE de autoclave. Ele tem extraíveis baixos, mas tem peso molecular significativamente mais alto e nível de G’ mais baixo em comparação com as amostras inventivas.
[0085] O LDPE 450E do exemplo comparativo é uma resina tubular que tem valores de G’ mais baixos. Ele é um material de LDPE tubular relativamente amplo, usado para aplicações de resistência de fusão mais alta, mas ele não é adequado para aplicações de revestimento de extrusão de baixo estrangulamento.
[0086] No exemplo comparativo AGILITY EC7000 é uma resina tubular que possui um alto valor de G’, mas comparada com os presentes materiais inventivos carece de parte da porção de peso molecular mais alto e, assim, está mostrando estrangulamento um pouco mais alto em baixas velocidades de revestimento em comparação com os exemplos inventivos.
[0087] A Figura 1 mostra o MWD dos exemplos comparativos e inventivos.
[0088] O alto G’ dos polímeros inventivos é bom para revestimento de extrusão e outras aplicações de fluxo forte, tal como filme soprado e fundido e espumação. Ampla MWD é necessária para revestimento de extrusão e aplicações relacionadas. Os baixos extraíveis dos polímeros inventivos são bons para processamento de alta qualidade, por exemplo, abaixando a formação de fumaça em operações de extrusão, e relevantes para aplicações de contato com alimentos.
[0089] Os revestimentos de extrusão de monocamada foram realizados em perfis de temperatura de cura representados nos seguintes ajustes de temperatura 1: Extrusora - 200°C / 250°C / 280°C / 320°C / 320°C / 320°C; Flange/ Adaptador/ Tubulação - 320°C (6 zonas); e Matriz - 320°C x 10 Zonas; ajustes de temperatura 2: Extrusora - 200°C / 250°C / 280°C / 290°C / 290°C / 290°C; Flange/ Adaptador/ Tubulação - 290°C (6 zonas); e Matriz - 290°C x 10 Zonas
[0090] As resinas de LDPE foram extrusadas em uma rosca de diâmetro de “8,89 cm” (“3,5 polegadas”) com uma razão comprimento sobre diâmetro (L/D) de 32, em papel Kraft de 70 g/m2em uma quantidade (peso de revestimento) de 8 g/m2, 10 g/m2, 12 g/m2, 15 g/m2e 25 g/m2Pressão de fusão e temperatura de fusão foram registadas com termopares colocados no adaptador. A fusão foi fornecida através de uma matriz de redução de rebordo de borda de lábio flexível Davis Standard/Er-We-Pa, Série 510A, nominalmente ajustada para uma folga de matriz de 0,7 mm. O estiramento da fusão e aplicação da fusão verticalmente sobre o substrato em movimento foram realizados em uma folga de ar de 250 mm e um desvio de aperto de 15 mm em direção do rolo de pressão. A fusão foi aplicada sobre o substrato em movimento no aperto de laminador, que é o ponto de contato do rolo de pressão, com uma camada de superfície de borracha contatando o rolo frio “resfriado a água” com um acabamento superficial fosco e mantida a uma temperatura de 15°C-20°C. A folga é definida como a distância vertical entre o lábio de matriz e o aperto de laminador. O desvio de aperto é definido como o desvio horizontal da posição do lábio de matriz em relação à abertura de laminador.
[0091] Diferentes velocidades de linha de 60 m/min., 80 m/min., 100 m/min., 150 m/min. e 250 m/min. foram usadas para determinar o “estrangulamento” em pesos de revestimento de 8g/m2, 10 g/m2, 12 g/m2e 15 g/m2. Para determinação de “extração”, foi utilizada velocidade de linha variável (aumentando gradualmente) em um peso de revestimento inicial de 15 g/m2e uma velocidade de linha de partida de 100 m/min. “Extração” é definida como a velocidade de linha máxima atingível antes de a quebra da trama ocorrer. “Estrangulamento” é a diferença entre a largura final da trama e a largura da matriz na velocidade de linha fixa (60 m/min., 80 m/min., 100 m/min., 150 m/min. e 250 m/min.). “Estrangulamento” mais baixo e “extração mais alta” são ambos muito desejáveis. “Estrangulamento” mais baixo indica melhor estabilidade dimensional da trama, o que, por sua vez, fornece melhor controle do revestimento no substrato. “Extração” mais alta indica velocidade de linha mais alta, o que, por sua vez, significa melhor produtividade. Os resultados são mostrados nas Tabelas 6 e 7. Tabela 6: Estrangulamento (mm) de resinas testadas a 320°C e várias velocidades de linha Tabela 7: Estrangulamento (mm) e Extração (m/min.) de EC 1, EC A, EC B a 290°C e 320°C
[0092] A Tabela 6 mostra valores de “estrangulamento”, em várias condições de peso de revestimento e velocidade de linha para as resinas de LDPE, o que é um parâmetro crítico para o processo de revestimento de extrusão. DOW LDPE PT 7007 (EC A), baseado em autoclave, tem um baixo “estrangulamento” e é aplicado comercialmente em aplicações de revestimento de extrusão. AGILITY EC 7000 (EC B) é uma resina de base tubular projetada para aplicações de revestimento de extrusão e é aplicada comercialmente em revestimento de extrusão. Tipicamente, é difícil obter um baixo “estrangulamento” com LDPE tubular. Ao considerar exemplos comparativos, DOW LDPE 450E (EC C), um LDPE tubular projetado para aplicações de filmes, a Tabela 6 mostra “estrangulamento” mais alto que a amostra comparativa baseada em autoclave EC A, bem como a amostra comparativa EC B, a resina de revestimento de extrusão baseada em tubular. A amostra EC B, AGILITY EC 7000, mostra um “estrangulamento” mais alto em comparação com o DOW LDPE PT 7007 baseado em autoclave, amostra EC A. Esta diferença é maior na velocidade de linha de revestimento de extrusão mais baixa de 60 m/min. a 250 m/min. e com baixos pesos de revestimento entre 10 g/m2 a 15 g/m2. Em contraste, o EC 1 inventivo (IE1), uma resina de revestimento de extrusão baseada em tubular, mostra um “estrangulamento” de melhoria significativa (mais baixo), em baixa velocidade de linha de 60 m/min. a 250 m/min. e em baixos pesos de revestimento de 8 g/m2, 10 g/m2, 12 g/m2 e 15 g/m2. A mesma observação foi feita com a amostra inventiva EC 1 para um peso de revestimento de 25 g/m2 na velocidade de linha de 100 e 300 m/min., como mostrado na Tabela 7. Os resultados de “estrangulamento” final são iguais aos do DOW LDPE PT 7007 (EC A) de marco baseado em autoclave. O exemplo inventivo fornece bons revestimentos de extrusão, mesmo em Mw (abs) mais baixo, em comparação com os exemplos baseados em autoclave. Além disso, os exemplos inventivos foram observados como tendo uma estabilidade de borda de trama significativamente melhor em comparação com EC B, AGILITY EC 7000 baseado em tubular, e igual à amostra de “DOW LDPE PT 7007” EC A que é a referência baseada em autoclave. O exemplo inventivo pode ser feito em um trem de reator tubular, com níveis de conversão aprimorados e menor consumo de energia, em comparação com processos de autoclave. Além disso, os polímeros inventivos tornam possível produzir filmes e revestimentos de extrusão de alta claridade em um trem de reator tubular. Para aplicações de filme de alta claridade, os níveis de gel devem ser extremamente baixos. Para atingir baixos níveis de gel, um agente de reticulação e/ou um comonômero com capacidade de reticulação tipicamente não são desejados na formação do polímero. Foi descoberto que os polímeros à base de etileno inventivos têm elasticidade e desempenho de revestimento melhorados, sem uma presença excessiva de fração de alto peso molecular. A combinação de I2, Mw(abs) e G’ proporciona alta elasticidade em Mw(abs) moderado.
[0093] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes consideráveis nos exemplos anteriores, estes detalhes são para fins de ilustração e não serão interpretados como uma limitação sobre a invenção, conforme descrita nas reivindicações a seguir.
Claims (10)
1. Homopolímero de polietileno, caracterizadopelo fato de compreender as seguintes propriedades: a) um índice de fusão (I2), medido de acordo com ASTM D1238, Condição 190°C/2,16 kg, de 1,0 a 3,5 g/min.; b) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) > A + B(I2), onde A = 3,20 x 105 g/mol e B = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.); c) uma relação Mw (abs) versus I2: Mw (abs) < C + D(I2), sendo que C = 3,90 x 105 g/mol e D = -8,00 x 103 (g/mol)/(dg/min.).
2. Homopolímero de polietileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o homopolímero compreender ainda: (d) uma “fração em peso (w) de peso molecular maior que 106 g/mol, com base no peso total do polímero, e conforme determinado por GPC(abs)”, que atende a seguinte relação: w > I + J(I2), onde I = 0,065, e J = -2,00 x 10-3 min./dg.
3. Homopolímero de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopelo fato de o homopolímero ter um valor G’ que atende à seguinte relação: G’ > K+L*log(I2), onde K=155 Pa e L = -20 Pa/log(dg/min.), sendo que G’ é determinado em um meio de nitrogênio, a 170°C, e uma deformação de 10%.
4. Homopolímero de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de o homopolímero ter um valor G’ > 150 Pa.
5. Homopolímero de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de o homopolímero ter um nível de extraível de hexano < 3,0% em peso com base no peso do homopolímero.
6. Polímero de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de o polímero ter uma densidade de 0,916 a 0,921 g/cm3.
7. Homopolímero de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de o homopolímero ser preparado em uma configuração de reator compreendendo um reator tubular.
8. Composição, caracterizadapelo fato de compreender o homopolímero de etileno conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadapelo fato de a composição ter um valor de “estrangulamento” < 140 mm, a uma temperatura de 290°C a 320°C, um peso de revestimento de 8 a 15 g/m2 e uma velocidade de linha de 60 a 200 m/min.
10. Artigo, caracterizadopelo fato de compreender pelo menos um componente formado da composição de qualquer uma das reivindicações 8 a 9.
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