BR112020006385B1 - Polietileno ou tereftalato de polietileno, laminado e seu uso, camada de papel, processo para a produção de um laminado de polietileno e tereftalato de polietileno, material e batelada mestre - Google Patents

Polietileno ou tereftalato de polietileno, laminado e seu uso, camada de papel, processo para a produção de um laminado de polietileno e tereftalato de polietileno, material e batelada mestre Download PDF

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Shaun Morris
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Abstract

o uso de um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que r e r1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, x pode ser hidrogênio ou grupo alquila c1 a c20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero b é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero a e, em que o polímero a é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero b é um polímero de monômeros selecionados a partir de acetato de vinila, ésteres de acrilato c1 - c9, ácido acrílico e suas misturas como aditivo em polietileno ou tereftalato de polietileno para melhorar a adesão entre as camadas coextrusadas do polietileno e o tereftalato de polietileno e os filmes laminados derivados desse uso.

Description

[001] A presente invenção se refere aos novos copolímeros em blocos e seu uso na aperfeiçoamento da adesão entre poliésteres e poliolefinas, particularmente entre polietileno e tereftalato de polietileno, especialmente entre filmes coextrusados de polietileno e tereftalato de polietileno, que podem ser utilizados como materiais de embalagem em combinação com uma camada de papel para produzir embalagens assépticas.
[002] Os requisitos dos materiais de embalagem são variados, eles devem ter o desempenho exigido nas linhas de embalagem, devem ser robustos e leves para suportar armazenamento, transporte e exposição nas prateleiras. Além disso, as embalagens formadas a partir dos mesmos devem ter propriedades de barreira, como umidade e vapores, ser imprimíveis e também devem ser prontamente abertas para permitir o uso do material embalado. Filmes plásticos, papel e cartão são materiais frequentemente usados para embalagem e, como certos filmes têm propriedades particulares (como, por exemplo, barreiras de vapor), eles podem não ter outras propriedades desejáveis (como vedação). Portanto, é comum empregar materiais de embalagem compreendendo duas ou mais camadas de materiais diferentes, a fim de obter a combinação desejada de propriedades. É importante que as diferentes camadas tenham boa adesão entre si para evitar que as camadas sejam delaminadas durante o uso do material.
[003] White Paper de I Hwa Lee, membro técnico da Du Pont, intitulado "Bonding Unjoinable Polymers" indica as dificuldades encontradas no desenvolvimento de materiais de embalagem.
[004] Em sua Figura 2, o White Paper indica que o polietileno (LDPE e HDPE) e o poliéster têm pouca adesão um ao outro. De outra forma, o polietileno e os tereftalatos de polietileno têm propriedades desejáveis e, portanto, tem sido prática empregar camadas de ligação, como os polímeros funcionais Amplify TY da Dow para unir os dois materiais.
[005] As diferentes camadas de polímero usadas nas embalagens podem ser incompatíveis entre si, o que significa que o material da embalagem não pode ser reciclado ou requer técnicas especiais de reciclagem. Qualquer redução no número de camadas no material de embalagem pode facilitar a reciclagem e também descobrimos que esta invenção permite que os laminados de tereftalato de polietileno e polietileno que anteriormente não podiam ser reciclados sejam reciclados.
[006] Na Publicação de Pedido PCT WO 2017/046009, descrevemos dois copolímeros em blocos segmentados da estrutura geral: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionados no substituinte do anel aromático unido ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero apolar (ou copolímero) formado por catálise de metaloceno e o polímero B é um polímero formado por catálise radical de um monômero polar (opcionalmente com um polímero apolar para formar um segmento de copolímero).
[007] Diz-se que esses materiais são úteis como aditivos para sistemas de polímeros, particularmente misturas de polímeros, onde melhoram a compatibilidade dos polímeros e/ou contribuem com um efeito de superfície específico para o polímero, como fornecer uma superfície imprimível ou pintável a um material de poliolefina que pode ser útil para embalagens de filmes.
[008] Sabe-se que os filmes de polietileno possuem excelentes propriedades de barreira à umidade, o que os torna particularmente úteis na embalagem de alimentos e bebidas. No entanto, os filmes de polietileno são pobres em propriedades de barreira a gás. Por conseguinte, sabe-se que a laminação da película de polietileno em uma película de poliéster tal como uma película de tereftalato de polietileno fornece propriedades de barreira aos gases na película laminada. No entanto, o filme de polietileno e o filme de poliéster não se ligam bem nos processos de coextrusão e foi necessário produzir os filmes separadamente e incluir camadas adesivas ou PET, como Amplify TY4351 e 4751 da Dow Chemicals entre os dois filmes, para garantir que eles se coloquem com força suficiente para permitir seu uso principalmente como materiais de embalagem. Os adesivos típicos compreendem copolímeros de enxerto nos quais monômeros polares, como ácido acrílico ou anidrido maleico, são enxertados em uma estrutura polimérica. Por conseguinte, os materiais são materiais de três camadas que não podem ser produzidos por co-extrusão do filme de polietileno e do filme de poliéster. A co- extrusão é uma técnica na qual dois ou mais materiais são extrusados simultaneamente e colocados em contato um com o outro, onde se ligam por meio de suas propriedades adesivas no fundido.
[009] A Patente US número 9.670.383 descreve um laminado de três camadas de um substrato de papel/polietileno/tereftalato de polietileno feito por um processo no qual o tereftalato de polietileno é diretamente revestido sobre uma superfície de polietileno que foi pré-revestida no papel. Nenhuma camada adesiva é interposta entre as camadas de polietileno e tereftalato de polietileno. No entanto, o processo requer o uso de condições específicas de processamento por fusão, incluindo a extrusão do tereftalato de polietileno em uma superfície de polietileno que já foi formada na película de papel, para que os dois polímeros não sejam co- extrusados. Além disso, a superfície do filme de polietileno é tratada por exemplo, por descarga corona para melhorar as propriedades adesivas da superfície. Além disso, é necessário equipamento especial.
[010] Muitos laminados plásticos, especialmente filmes laminares, são produzidos por co-extrusão, onde as camadas de material são extrusadas e reunidas no fundido, onde se ligam devido às suas propriedades adesivas no fundido. Este é um processo econômico e eficiente, porém até agora não foi possível obter uma ligação suficientemente forte entre o polietileno e o tereftalato de polietileno por extrusão por fusão. Descobrimos agora que, se um copolímero em bloco específico for adicionado a um ou mais desses materiais, será possível obter melhor adesão entre as camadas coextrusadas de polietileno e tereftalato de polietileno. O filme laminar obtido pode ser usado para fornecer as propriedades desejadas em materiais multicamadas, sem a necessidade de uma camada de ligação entre a camada de polietileno e a camada de polietileno tereftalato.
[011] A presente invenção fornece, portanto, um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionados no substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de acetato de vinila.
[012] A invenção fornece ainda o uso de um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados a partir de acetato de vinila, ésteres acrilato C1-C9 e ácido acrílico e suas misturas como aditivo em polietileno ou tereftalato de polietileno para melhorar a adesão entre as camadas do polietileno e o tereftalato de polietileno, as camadas são de preferência co-extrusadas.
[013] O copolímero em bloco pode ser incluído na camada de polietileno, na camada de tereftalato de polietileno ou em ambas.
[014] Em outra forma de realização, a invenção fornece polietileno contendo de 0,1% em peso a 15% em peso de um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados a partir de acetato de vinila, ésteres acrilato C1-C9 e ácido acrílico e suas misturas.
[015] Em outra forma de realização, a invenção fornece tereftalato de polietileno contendo de 0,1% em peso a 15% em peso de um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de um monômero selecionado entre acetato de vinila, ésteres de acrilato C1 - C9 e acrílico ácido e suas misturas.
[016] O copolímero em bloco pode ser fornecido a um formulador como uma batelada mestre do copolímero em bloco em polietileno ou em tereftalato de polietileno. Por exemplo, uma batelada mestre pode conter de 30% a 70% dos copolímeros em bloco os bateladas principais preferidas contêm de 40% a 60% do copolímero em bloco que pode ser fornecido a um formulador ou fabricante de filmes para incorporação ao polímero a granel. A invenção também inclui as bateladas principais que podem ser fornecidas como grânulos.
[017] Em outra forma de realização, a invenção fornece um laminado compreendendo uma camada de polietileno ligada a uma camada de tereftalato de polietileno, em que pelo menos uma camada contém um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de um monômero selecionado entre acetato de vinila, ésteres acrilato C1 - C9 e ácido acrílico e suas misturas.
[018] Em uma forma de realização adicional, a invenção fornece um laminado compreendendo uma camada de papel ligada a uma camada de polietileno ligada a uma camada de tereftalato de polietileno, em que pelo menos uma camada da camada de polietileno e a camada de tereftalato de polietileno contém um copolímero em bloco da estrutura que se segue: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de um monômero selecionado entre acetato de vinila, ésteres acrilato C1 - C9 e ácido acrílico e suas misturas.
[019] A invenção também fornece o uso de tal laminado como material de embalagem, particularmente embalagens assépticas para alimentos e bebidas.
[020] Em outra forma de realização a invenção proporciona um processo para a produção de um laminado de polietileno e tereftalato de polietileno que compreende camadas de coextrusão de polietileno e tereftalato de polietileno em que, pelo menos, uma das camadas contém um copolímero em bloco da estrutura: em que R e R1 podem ser os mesmos ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser de cadeia ramificada ou linear e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é posicionado na posição meta ou para em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados a partir de acetato de vinila, ésteres acrilato C1 - C9 e ácido acrílico e suas misturas.
[021] De preferência, cada grupo R e R1 representa, independentemente, um grupo alquila tendo de 1 a 4 átomos de carbono. Mais preferivelmente, R e R1 são iguais e mais preferencialmente são ambos metila.
[022] De preferência, o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é posicionado meta ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A.
[023] O copolímero em bloco desta invenção pode ser preparado por: a) em uma primeira etapa, polimerizando etileno e, opcionalmente, um ou mais de comonômeros 1-alceno maiores que o etileno, como olefinas C2 a C8, particularmente hexeno e octeno, de preferência na presença de um sistema catalisador de metaloceno para formar o polímero A, sendo uma cadeia que consiste em unidades estruturais etilênicas, opcionalmente portando grupos alquila pendentes, originários do comonômero 1-alceno, a reação sendo realizada na presença de um composto da fórmula (I): em um recipiente de reação em que, no decorrer da reação, o composto (I) é incorporado terminalmente ao polímero A, resultando na formação de um intermediário terminal insaturado da fórmula (II): b) em uma segunda etapa opcional, recuperação do intermediário (II) da mistura de reação da primeira etapa; e c) em uma terceira etapa, reagindo o intermediário (II), na sua ligação dupla terminal, com um monômero selecionado entre acetato de vinila, ésteres acrilato C1C9 e ácido e misturas de acrílico mesmo em uma reação de polimerização radical subsequente para formar o polímero B, em que R, R1 e X são como anteriormente definido.
[024] Opcionalmente, a etapa a) pode ser realizada em pressão de hidrogênio para controlar as características do polímero A. Neste relatório descritivo, a palavra "terminal" quando usada em relação a uma cadeia (ou bloco) de polímero se refere simplesmente ao final da cadeia de polímero (ou bloco) e não transmite nenhum requisito mecanicista adicional de que a cadeia (ou bloco) termina em questão como sendo o fim no qual a reação de polimerização terminou. As referências a "terminalmente" devem ser interpretadas analogamente.
[025] O polímero A pode ter uma cadeia principal de unidades estruturais polietilênicas opcionalmente incorporando na cadeia principal, unidades derivadas de 1-alcenos maiores que o etileno, de modo que a cadeia polimérica resultante permaneça uma sequência ininterrupta de átomos de carbono alifáticos saturados, os grupos alquila residuais dos resíduos de 1-alceno sendo carregados como substituintes alquila saturados pendentes da cadeia polimérica.
[026] É importante que o polímero A seja unido terminalmente ao polímero B, de modo a deixar o polímero A exposto para interagir com o polietileno ou o tereftalato de polietileno com o qual é utilizado. Como tal, é importante que a ligação entre o polímero A e o polímero B seja posicionada no final da cadeia polimérica do polímero A.
[027] De modo a alcançar esse posicionamento terminal da ligação entre o polímero A e o polímero B, o processo pelo qual o copolímero é feito deve ser específico para a funcionalização terminal do polímero A. Igualmente, é importante que a funcionalização terminal formada no polímero A seja suficientemente reativa para permitir a formação subsequente do polímero B em condições de polimerização radical que são industrialmente práticas, embora ao mesmo tempo não sejam tão altamente reativas que as reações colaterais indesejadas ocorrem em uma extensão significativa.
[028] O bloco A dos copolímeros em bloco desta invenção é produzido de preferência pela polimerização de etileno catalisado por metaloceno, opcionalmente em conjunto com outros compostos 1-alceno e a estrutura e o peso molecular do bloco A podem ser adaptados de acordo com a natureza do polietileno e do polietileno tereftalato. No entanto, preferimos que seja substancialmente linear e tenha um peso molecular médio numérico (Mn) na faixa de 1.000 a 10.000. Tais polímeros têm preferencialmente uma distribuição de peso molecular Mw/Mn de cerca de 1 a cerca de 3 preferencialmente cerca de 2.
[029] O bloco B do copolímero em bloco é produzido de preferência pela polimerização por radicais livres. É preferível que o bloco B tenha um peso molecular (Mn) na faixa de 1000 a 20.000, preferencialmente na faixa de 3000 a 6000. Esses polímeros têm preferencialmente uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) na faixa de 1,5 a 3,5, mais preferencialmente 2 a 3.
[030] O Bloco B pode ser preparado por polimerização de acetato de vinila ou um ou mais ésteres de acrilato C1 - C,9 ou ácido acrílico ou suas misturas.Acrilato de metila, acrilato de butila e acrilato de hexila são preferidos.
[031] O laminado vedável a quente de polietileno e tereftalato de polietileno da presente invenção pode ser formado sem o uso de um agente de revestimento de ancoragem ou um adesivo. Assim, o laminado pode estar isento de um problema de odor devido a um solvente residual ou semelhante. Assim, é evitado um possível problema atribuído a uma camada de poliolefina de vedação térmica, como a adsorção de componentes de odor e fragrância de olefina, e são asseguradas excelentes propriedades de retenção de aroma. Além disso, a camada de tereftalato de polietileno possui vedação térmica.
[032] O laminado da presente invenção também é excelente em propriedades de barreira ao vapor de água e propriedades de barreira ao gás. Além disso, a camada de tereftalato de polietileno possui vedação térmica. Assim, o laminado pode ser formado em um recipiente ou similar por selagem a quente, e o recipiente resultante ou similar é excelente nas características de armazenamento em longo prazo necessárias para um material de embalagem de alimentos ou bebidas.
[033] Em uma forma de realização, o laminado pode compreender uma camada de polietileno fornecida em ambas as superfícies com uma camada de tereftalato de polietileno. Nesta forma de realização, o polietileno pode conter o copolímero em bloco usado na invenção ou ambas as camadas de tereftalato de polietileno podem conter o copolímero em bloco. Tal laminado é particularmente útil para laminação de papel para produzir materiais de embalagem, onde uma das camadas de tereftalato de polietileno pode garantir a adesão do laminado ao papel e a outra camada fornece uma superfície selável a quente para o fechamento final do material de embalagem. Assim, o papel/polietileno/tereftalato de polietileno pode ser laminado sem a utilização de um agente de revestimento de âncora ou de um adesivo entre o polietileno e o tereftalato de polietileno.
[034] Em outra forma de realização da presente invenção, o polietileno pode ser revestido em pelo menos uma superfície de um substrato de papel e o tereftalato de polietileno contendo o copolímero em bloco é revestido na superfície de polietileno por laminação por extrusão por fusão e, novamente, um laminado forte pode ser produzido sem um adesivo ou semelhante sendo interposto. O tereftalato de polietileno usado nesta invenção (a seguir denominado "PET") consiste essencialmente em um poliéster formado por condensação por desidratação de etileno glicol como componente diol e ácido tereftálico como componente ácido dicarboxílico e que possui ligações éster ligadas em conjunto..
[035] O tereftalato de polietileno para uso na presente invenção pode ser tereftalato de homopolietileno ou um copolímero formado a partir de uma mistura de ácidos ftálicos. O tereftalato de homopolietileno é formado por policondensação de etileno glicol como componente diol e ácido tereftálico como componente ácido dicarboxílico e que não contém positivamente nenhum outro componente de copolimerização. O tereftalato de polietileno pode incluir componentes de impureza que ocorrem como subprodutos durante a preparação do tereftalato de polietileno.
[036] É preferido que a viscosidade inerente (IV) do tereftalato de polietileno utilizado no laminado da presente invenção esteja na faixa de 0,72 a 0,88 dL/g, particularmente 0,80 a 0,83 dL/g. Se a viscosidade inerente for menor que esse intervalo, as propriedades de formação de filme podem ser ruins e a viscosidade inerente é maior que esse intervalo, podendo ser difícil a extrusão.
[037] O tereftalato de polietileno usado na presente invenção pode incorporar agentes de composição para películas, tais como agentes antibloqueio, agentes antiestáticos, lubrificantes, antioxidantes e absorvedores de ultravioleta.
[038] O polietileno usado nesta invenção pode ser qualquer polietileno comercial, como polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno linear de baixa densidade (LLDPE). É preferida a utilização de polietileno de média densidade, polietileno de baixa densidade ou polietileno linear de baixa densidade, particularmente quando o laminado deve ser ainda mais ligado ao papel devido à sua fácil laminação em um substrato de papel.
[039] A espessura da camada de polietileno não é limitada, mas geralmente é preferida uma espessura de 10 a 60 μm.
[040] O laminado da presente invenção inclui uma superfície de tereftalato de polietileno que possui vedação por calor. Assim, é possível formar o laminado em uma forma predeterminada selando termicamente superfícies de tereftalato de polietileno entre si, sem adicionar mais uma camada de polietileno. Além disso, é possível ligar o tereftalato de polietileno a outros substratos, como papel. Muitos materiais de embalagem contêm uma camada de papel alumínio para fornecer propriedades de barreira. Crê-se que a presente invenção pode permitir que o tereftalato de polietileno seja usado no lugar do alumínio para obter as propriedades de barreira desejáveis que também melhoram a reciclabilidade do material de embalagem.
[041] Quando um substrato de papel é incluído, qualquer substrato de papel tradicional pode ser usado no laminado, todos os cartões usados convencionalmente em recipientes de papel podem ser usados. Por exemplo, cartão de marfim, papel base para copos, cartão Manila, papelão e papel sintético podem ser usados. O peso base do papel de base ou placa utilizada não está limitado, mas de preferência, está na gama de 180 a 500 g/m2. Se o peso base for menor que esse intervalo, a resistência mecânica do recipiente resultante poderá ser inferior à obtida com o uso de papel dentro desse intervalo. Se o peso base for maior que esse intervalo, por outro lado, o recipiente resultante pode se tornar tão pesado que sua capacidade de manipulação e formatação podem ser inferiores.
[042] O laminado da presente invenção não está limitado a duas ou três camadas de tereftalato de polietileno/polietileno ou a três camadas, papel/polietileno/tereftalato de polietileno. Por exemplo, o polietileno também pode ser revestido na outra superfície do papel. A seleção de camadas adicionais que devem ser adicionadas pode ser selecionada opcionalmente, dependendo dos usos.
[043] A presente invenção é ilustrada com referência aos seguintes Exemplos.
Exemplo 1 Materiais utilizados
[044] Polietileno Tereftalato Ramapet 180 um copolímero de ácido tereftálico, ácido isoftálico e monoetileno glicol obtido a partir da Informa Venturer, possuindo uma viscosidade intrínseca de 0,80 ± 0,02, densidade (D 1505) 1,4 g/cm3 cristalina de pico de ponto de fusão (D 3418) 245 ± 5°C, temperatura de transição do vidro (D 3418) 78 ± 2°C (referido como PET).
[045] Polietileno de baixa densidade LDPC 3020K disponível na Lyondell Basell possuindo um Índice de fluidez (190°C/2,16 kg) de 4 g/10 minutos uma densidade de 0,928 g/cm3,ponto de amolecimento de Vicat (A/50N) de 97°C uma DSC ponto de fusão de 114°C (referido como LDPE).
[046] Copolímeros em bloco experimentais (da invenção) conhecidos como BCX26 e Polarfin PRP027, que é um polietileno-bloco-poli(acetato de vinila), PE-b- PVAc, consistindo em um bloco de polietileno de peso molecular médio numérico (Mn) 3.200 e dispersão 2, como medido por cromatografia de permeação em gel de alta temperatura, acoplado terminalmente a um bloco de poli (acetato de vinila) (PVAc) de aproximadamente 20 unidades de monômero (1.700 Mn), medida pela espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) em fase de solução.
[047] O polietileno usado para produzir BCX26 foi produzido em um reator de 1 galão de maneira semidescontínua, por alimentação de etileno conforme necessário para manter uma pressão constante do reator. Um catalisador (dicloreto de diciclopentadienil-zircônio Cp2ZrCL2 em tolueno) foi bombeado conforme necessário para manter a captação de etileno perto de 100% da configuração de 10 slpm do medidor de vazão de etileno. A temperatura do reator foi controlada manualmente para estar perto de 90°C. Uma taxa de alimentação constante de 0,4 slpm de hidrogênio foi mantida durante o teste. Amostras líquidas (50 - 100 gramas) foram coletadas periodicamente durante todo o teste aos 20, 40, 60, 90 120 e 150 minutos. Amostras de gás (1 litro) foram coletadas dois minutos antes de cada amostra líquida.
[048] O polietileno foi utilizado para fazer o copolímero em bloco PE-b-PVAc como se segue, o PE foi reagido cataliticamente com diisopropenil benzeno para produzir PE-DIB. O PE-DIB (X g) foi adicionado a um reator de 1 L, juntamente com X mL de tolueno. O agitador aéreo foi ligado e ajustado para 500 rpm.
[049] O monômero de acetato de vinila (VAc) (X mL) foi adicionado ao funil de descarte.
[050] Reator e funil de gotejamento purgado com N2 durante 30 minutos.
[051] Em frascos de fundo redondo separados, a solução estoque de monômero VAc (X mL) e peróxido de benzoíla (BP) (X g de BP em X mL de tolueno) foi purgada com N2 por 30 minutos.
[052] Enquanto o sistema estava purgando, o reator foi aquecido a 110°C.
[053] Após a purga, o VAc foi transferido para a solução de PE-DIB/tolueno no reator, usando uma seringa desgaseificada. Isso fez com que a temperatura interna caísse para 94°C.
[054] X mL da solução BP foi adicionado a uma seringa desgaseificada de 50 mL e colocado em uma bomba de seringa.
[055] A adição da bomba de seringa e o funil de gotejamento foram iniciados ao mesmo tempo. Taxas de alimentação: VAc = X mL/h, PA = X mL/h.
[056] As duas soluções foram adicionadas ao reator durante 2 horas e uma vez concluída a reação foi aquecida a 110 °C por mais 1 hora.
[057] Os voláteis foram removidos usando um evaporador rotativo deixando aproximadamente 200 mL de pasta que foi aquecida a 100°C e precipitada em 2 L de etanol agitado. O precipitado foi deixado em repouso, decantado o excesso de solvente e a filtração usada para produzir oPE-b-copolímero em blocoPVAc. O sólido foi coletado do filtro e seco durante a noite em um forno a vácuo para remover qualquer solvente residual.
[058] O material da invenção foi composto com o LDPE em uma extrusora a cerca de 180°C. O material foi então extrusado de uma matriz de filme soprado de três camadas de uma extrusora consistindo em três zonas de temperatura. (Teste 2). O material foi comparado com um material semelhante sem o material da invenção (Teste 1).
[059] A camada interna era a camada de LDPE composto e as camadas média e externa eram do PET. As camadas foram as seguintes. As condições de extrusão foram: A velocidade de desativação do transporte (m/min.) foi de 6,5.
[060] A adesão entre camadas foi determinada pela avaliação da força necessária para retirar a camada interna de LDPE da camada média de PET.
[061] Tiras de 30 mm de largura das películas foram cortadas para formar provetes para a avaliação da adesão empregando um teste de descascamento.
[062] Os filmes foram abertos 'na bolha' para produzir camadas únicas do filme. A delaminação na interface PET/LDPE foi iniciada manualmente antes do teste, a fim de fornecer partes da amostra para as garras. Essa delaminação envolveu a imersão da extremidade de cada uma das tiras de teste em água aquecida a 85°C e a extremidade de 3-4 cm foi imersa por alguns minutos, removida, estressada em duas direções no plano do filme e reimersa.
[063] Os resultados do teste de foram os seguintes.
[064] As áreas nas quais o descascamento em estado estacionário ocorreu foram anotadas e usadas como resultados. Essas áreas são as partes do teste quando a delaminação é constante e o filme não está enrolado ou dobrado sobre si mesmo.
[065] No Teste 2, a força necessária para o descascamento foi suficientemente grande para causar deformação plástica na camada de LDPE durante o teste de descascamento, como mostrado pelo branqueamento por tensão na camada de LDPE.
Exemplo 2
[066] Quarenta gramas do reagente de polietileno diisopropil benzeno preparado como no Exemplo 1 de peso molecular médio numérico de MNR de 1.650 foram alimentados a um reator, equipado com um condensador de água e borbulhador de nitrogênio, com 300 mL de tolueno. O reator foi aquecido até 100°C, e purgado com N2 durante 30 minutos. Foram dissolvidos 5,76 g do iniciador V601 (0,0250 mol, 2 eq.) em 50 mL de tolueno purgado por 30 minutos. Também foram purgados 170 mL de acrilato de metila (densidade = 0,956 g/mL, 1,89 mol, 150 eq.) por 30 minutos. A solução iniciadora e a solução de monômero foram transferidas para seringas ajustadas para distribuição de 50 mL/hora e 170 mL/hora, respectivamente. O reator foi deixado em atmosfera de nitrogênio e as bombas de seringa foram iniciadas, deixando a reação por 1 hora. Após 1 hora, a torneira do divisor de refluxo foi aberta e a temperatura foi aumentada para ferver o tolueno e o monômero não reagido. Após uma hora, uma mistura de tolueno/polímero (275 mL de volume total) foi esvaziada do reator. O polímero foi então precipitado em 1,25 litros de metanol (uma proporção antissolvente de 4,5: 1). A amostra foi deixada em repouso durante a noite. A camada superior clara de metanol foi decantada, 750 mL de metanol fresco foram adicionados, agitados por 1 hora e deixados durante a noite para assentar. A camada superior de metanol foi decantada e o produto foi transferido para um evaporador rotativo de 1 litro e evaporado até à secura. O produto foi então seco em uma estufa de vácuo durante a noite, analisado e considerado como tendo um peso molecular de 5.750 por MNR.
[067] O produto foi composto com polietileno linear de baixa densidade a 1%, 5% e 10% do copolímero em bloco e soprado em filme em uma linha de filme Haake. Os parâmetros de sopro do filme foram os seguintes: Velocidade do parafuso 30 rpm Transporte 300 unidades Tempo de sopro de ar 1 minuto Quantidade de sopro de ar 1L/min.
[068] Os filmes foram enrolados de modo que a primeira parte do extrusado estivesse no meio do rolo e a última parte na parte mais externa do rolo.
[069] Utilizando uma pequena prensa branca, as amostras de filme foram aderidas às folhas do filme de poliéster Melinex. As amostras de filme foram pré- aquecidas em placas quentes por 20 segundos, após o que a pressão foi aplicada a 10 toneladas por 2 minutos e 20 segundos. Várias amostras de filmes ligadas à Melinex foram produzidas para cada batelada.
[070] As amostras moldadas por compressão foram cortadas em tiras de 40 mm de largura. A delaminação entre os dois componentes foi iniciada manualmente e essas duas partes foram inseridas nas garras do equipamento de teste de tração, um Lloyds LR50k, equipado com uma célula de carga 50N. O teste de descascamento foi realizado a 100 mm/minuto. Os resultados destas amostras são fornecidos na Tabela 3. Tabela 3. Resultados do teste de descascamento de combinação de copolímero em bloco LLDPE no filme de poliéster Melinex * As amostras de filmes contendo 10% copolímero em bloco esticado durante o teste. Isso indica que a adesão ao Melinex foi maior que a resistência à tração do filme. A resistência ao descascamento do filme é, portanto, superior à medida 7N/40mm.

Claims (9)

1. Polietileno ou tereftalato de polietileno CARACTERIZADO pelo fato de que contém de 0,1% em peso a 15% em peso de um copolímero em bloco da seguinte estrutura: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser linear ou ramificado e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados dentre acetato de vinila, ésteres de acrilato C1 - C9, ácido acrílico e misturas dos mesmos.
2. Material, como definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada grupo R e R1 representa, independentemente, um grupo alquila tendo de 1 a 4 átomos de carbono.
3. Laminado compreendendo uma camada de polietileno ligada a uma camada de tereftalato de polietileno CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma camada contém um copolímero em bloco da seguinte estrutura: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser linear ou ramificado e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados dentre acetato de vinila, ésteres de acrilato C1 - C9, ácido acrílico e misturas dos mesmos.
4. Camada de papel CARACTERIZADA pelo fato de que é ligada a um laminado, como definido na reivindicação 3.
5. Material, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que peso base do papel ou cartão base está na faixa de 180 a 500 g/m2.
6. Uso de um laminado, como definido na reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que é como material de embalagem para alimentos e bebidas.
7. Processo para a produção de um laminado de polietileno e tereftalato de polietileno, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende coextrusão de camadas de polietileno e tereftalato de polietileno, em que pelo menos uma das camadas contém um copolímero em bloco da estrutura: em que R e R1 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa, independentemente, um grupo alquila ou arila, X pode ser hidrogênio ou grupo alquila C1 a C20 que pode ser linear ou ramificado e em que o substituinte do anel aromático ligado ao polímero B é meta ou para posicionado em relação ao substituinte do anel aromático ligado ao polímero A e, em que o polímero A é um polímero (ou copolímero) de etileno e o polímero B é um polímero de monômeros selecionados dentre acetato de vinila, ésteres de acrilato C1 - C9, ácido acrílico e misturas dos mesmos.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que de 0,1% em peso a 15% em peso do copolímero em bloco está contido em pelo menos uma das camadas.
9. Batelada mestre CARACTERIZADA pelo fato de que compreende polietileno ou tereftalato de polietileno contendo de 30 a 70% em peso de um copolímero em bloco, como definido na reivindicação 1.
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