BRPI0609834A2 - estrutura de malha de alcochoamento, material de alcochoamento e método para produzir uma estrutura de malha de alcochoamento - Google Patents

estrutura de malha de alcochoamento, material de alcochoamento e método para produzir uma estrutura de malha de alcochoamento Download PDF

Info

Publication number
BRPI0609834A2
BRPI0609834A2 BRPI0609834-7A BRPI0609834A BRPI0609834A2 BR PI0609834 A2 BRPI0609834 A2 BR PI0609834A2 BR PI0609834 A BRPI0609834 A BR PI0609834A BR PI0609834 A2 BRPI0609834 A2 BR PI0609834A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
ethylene
percent
polymer
interpolymer
olefin
Prior art date
Application number
BRPI0609834-7A
Other languages
English (en)
Inventor
Rajen M Patel
Original Assignee
Dow Global Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies Inc filed Critical Dow Global Technologies Inc
Priority claimed from PCT/US2006/009407 external-priority patent/WO2006101929A2/en
Publication of BRPI0609834A2 publication Critical patent/BRPI0609834A2/pt

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

ESTRUTURA DE MALHA DE ALCOCHOAMENTO, MATERIAL DE ALCOCHOAMENTO E MéTODO PARA PRODUZIR UMA ESTRUTURA DE MALHA DE ALCOCHOAMENTO. Estruturas de malha de alcochoamento compreendem loops randómicos, tais como loops randómicos tridimensionais, ligados entre si, sendo que, os loops são formados permitindo fibras contínuas produzidas de interpolímeros de etileno/<244>-olefina, se curvarem para entrar em contato entre si em um estado fundido e serem ligadas termicamente na maioria dos pontos de contato. As estruturas providas aqui têm resistência térmica, durabilidade e propriedade de alcochoamento desejáveis. As estruturas de alcochoamento são usadas em móveis, assentos de veículos, etc.

Description

"ESTRUTURA DE MALHA DE ALCOCHOAMENTO, MATERIAL DEALCOCHOAMENTO E MÉTODO PARA PRODUZIR UMA E S TRUTURA DEMALHA DÊ ALCOCHOAMENTO".
Campo da invenção
A invenção relaciona-se com estruturas de malha dealcochoamento em loop randomico produzidas a partir de uminterpolímero de etileno/a-olefina, tendo durabilidadedesej ável e propriedade de alcochoamento necessária paramóveis, camas, assentos de veículos, assentos marítimos,métodos para produzir as estruturas de malha e produtosproduzidos a partir delas.
Antecedentes da invenção
Elastômeros termoplásticos, uretano espumadobatedurasde fibra não elástica frisada, tecido ligado ouendurecido com resina feito de fibras frisadas nãoelásticas etc. são correntemente usados como materiais dealcochoamento para móveis, camas, trens, automóveis eassim por diante.
Um uretano reticulado. espumado tem, por outro lado,durabilidade superior como material de alcochoamento mastem, por outro lado, fraca permeabilidade à umidade eágua e acumula calor para provocar abafamento. Em adição,uma vez que ele não é termoplástico, a reciclagem domaterial é difícil e uretano de refugo é geralmenteincinerado. Entretanto, a incineração de uretanoproporciona grande dano- ao incinerador bem como necessitaa remoção de gases tóxicos, causando assim grandesgastos. Por estas razões, o uretano de refugo éfreqüentemente enterrado no solo. Isto também apresentadiferentes problemas em que a estabilização do solo édifícil, com o resultado que o sítio de. enterro élimitado a lugares específicos à medida que os custossobem. Além disso, embora uretano . exiba excelenteprocessabilidade, os produtos químicos usados para suaprodução podem provocar poluição ambiental.
Embora tenham sido propostas estruturas de malha feitasde cloreto de vinila; para uso para capacho de entrada,etc. , elas não são adequadas como materiais dealcochoamento em vista do fato que deformação plásticaocorre facilmente e haleto de hidrogênio tóxico é geradocom a incineração.
Elastômeros termoplásticos têm uma combinação de boaelasticidade e alta resistência térmica, mas estes sãotipicamente relativamente caros.
Conseqüentemente, existem necessidades de prover umaestrutura de malha tendo boa resistência térmica,durabilidade e função de alcochoamento, e que sej aeficiente em custos, e um método para. a produção damesma.
Sumário
As necessidades mencionadas anteriormente são atendidaspor vários aspectos da invenção. É provida aqui umaestrutura de malha de alcochoamento compreendendo umaplural idade de loops randômicos, cada um dos loopsrandômicos ligado fundido a pelo menos um loop adicional,sendo que os loops randômicos compreendem uma fibracontínua, e sendo que a fibra compreende um interpolímerode etileno/a-olefina. Em uma configuração, ointerpolímero de etileno/a-olefina tem uma Mw/Mn de cercade 1,7 a cerca de 3,5, pelo menos um ponto de fusão, Tm,em graus Celsius, e uma densidade, d, emgramas/centímetro cúbico, sendo que os valores numéricosde Tm e d correspondem ao relacionamento:
Tm > 858,91 - 1825,3(d) + 1112,9(d)2
Em uma outra configuração, o interpolímero de etileno/a-olef ina tem uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, e écaracterizado por um calor de fusão, AH em J/g, e umdelta quantidade, AT, em graus Celsius definido como adiferença de temperaturas entre o pico de DSC mais alto eo pico de CRYSTAF mais alto, sendo que os valoresnuméricos de AT e AH têm os seguintes relacionamentos: AT > -0,1299(AH) + 62,81 para AH maior que zero e até 130 J/g,
AT > 48°C para AH maior que 130 J/g,onde o pico de CRYSTAF é determinado usando pelo menos 5por cento do polímero cumulativo, e se menos que 5 porcento do polímero tiver um pico de CRYSTAF identificável,então a temperatura de CRYSTAF é 3 0°C.
Em uma configuração, o interpolímero de etileno/a-olefinaé caracterizado por uma recuperação elástica, Re, emporcentagem a 3 00 por cento de solicitação e 1 ciclomedida com uma película moldada por compressão dointerpolímero de etileno/a-olefina, e tem uma densidade,d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que os valores deRe e d satisfazem o seguinte relacionamento quando ointerpolímero de etileno/a-olefina é substancialmentelivre de uma fase reticulada:
Re > 1481 - 1629(d).
Em uma outra configuração, o interpolímero de etileno/a-olefina tem uma fração molecular que elui entre 4 0 ° C e130 °C quando fracionado usando TREF, caracterizado em quea fração tem um teor de comonômero molar de pelo menos 5por cento mais alto que' aquele de uma fração deinterpolímero de etileno randômico comparável eluindoentre as mesmas temperaturas, sendo que o citadointerpolímero de etileno randômico comparável tem o(s)mesmo(s) comonômero(s) e tem um índice de fundido,densidade, e teor de comonômero molar (baseado nopolímero completo) dentro de 10 por cento daquele dointerpolímero de etileno/a-olefina.
Em uma configuração, o interpolímero de etileno/a-olefinaé caracterizado por um módulo de armazenamento a 25 °C,G' (25 °C) , e um módulo de armazenamento a 100 °C,G' (100°C) , onde a razão de G' (25°C) para G' (100°C) é decerca de 1:1 a cerca de 10:1.
Em uma outra configuração, o interpolímero de etileno/a-olefina tem pelo menos uma fração molecular que eluientre 40°C e 130°C quando fracionada usando TREF,caracterizada em que a fração tem um índice de bloco depelo menos 0,5 e até cerca de 1 e uma distribuição depeso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de 1,3. Em umaoutra configuração, o interpolímero de etileno/a-olefinatem um índice de bloco médio maior que zero e até cercade 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maiorque cerca de 1,3.
Em uma configuração, a oc-olefina . no interpolímero deetileno/a-olefina é propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1 -octeno ou uma combinação dos mesmos.
Em algumas configurações, o interpolímero de etileno/cc-olefina tem um índice de fundido em uma faixa de cerca de0,1 a cerca de 2000 g/10 minutos, cerca de 1 a cerca de1500 g/10 minutos, cerca de 2 a cerca de 1000 g/10minutos, cerca de 5 a cerca de 5 00 g/10 minutos, cerca de0,5 a cerca de 50- g/10 minutos ou cerca de 1 a cerca de30 g/10 minutos medida de acordo com a ASTM . D-1238,Condição 190°C/2/16 kg. Em algumas configurações, ointerpolímero de etileno/a-olefina tem um índice defundido de cerca de 3 g/10 minutos ou cerca de 5 g/10minutos medido de acordo com a ASTM D-1238, Condição190°C/2,16 kg.
Em algumas configurações, a estrutura de malha dealcochoamento tem uma deformação permanente desolicitação residual a 7 0 °C de não mais que cerca de 3 5%,20%, 15% ou 10%. Em uma configuração, a estrutura demalha de alcochoamento tem uma densidade aparente nafaixa de cerca de 0,005 g/cm3 a cerca de 0,30 g/cm3, decerca de 0,005 g/cm3 a cerca de 0,20 g/cm3, de cerca de0,01 g/cm3 a cerca de 0,10 g/cm3 ou de cerca de 0,01 g/cm3a cerca de 0,05 g/cm3.
Em uma outra configuração, a fibra contínua na estruturade malha de alcochoamento tem uma finura de cerca de 100de niers a cerca de 100000 deniers, cerca de 200 deniers acerca de 100000 deniers, cerca de 300 deniers a cerca de100000 deniers, cerca de 4 00 deniers a cerca de 10 00 00deniers ou cerca de 500 deniers a cerca de 50000 deniers.Em algumas configurações, o loop randômico na estruturade malha de alcochoamento tem um diâmetro médio que temnão mais que cerca de 100 mm. Em uma configuração, odiâmetro médio do loop randômico está em uma faixa decerca de 1 mm a cerca de 50 mm, cerca de 2 mm a cerca de40 mm ou cerca de 2 mm a cerca de 30 mm. Em algumasconfigurações, a estrutura de malha de alcochoamento temuma espessura não menor que cerca de 5 mm, 3 mm ou 2 mm.Em algumas configurações, a fibra na estrutura de malhade alcochoamento compreende pelo menos um outro polímero,tal como um elastômero termoplãstico, um polímero nãoelástico ou uma combinação dos mesmos. Em algumasconfigurações, a fibra adicionalmente compreende pelomenos um aditivo, tal com um antioxidante, umestabilizante de UV, um pigmento, um retardante de chama,um agente antiestática ou uma combinação dos mesmos.Também é provido aqui um material de alcochoamento, umassento de veículo ou um móvel compreendendo a estruturade malha de alcochoamento descrita acima e em qualqueroutro lugar aqui.
São adicionalmente providos métodos para produzir umaestrutura de malha de alcochoamento compreendendo asetapas de fundir um material inicial compreendendo uminterpolímero de etileno/a-olefina, descarregar ointerpolímero fundido na direção para baixo a partir devários orifícios para obter loops de fibras contínuas emum estado fundido, permitindo os respectivos loopsentrarem em contato entre si e serem ligados termicamentepara assim formar uma estrutura de loop randômico àmedida que os loops são mantidos entre unidades decoleta, e resfriar a estrutura. O interpolímero deetileno/a-olefina usado nos métodos é descrito acima e emqualquer outro lugar aqui.
Aspectos adicionais da invenção e características epropriedades de várias configurações da invenção tornar-se-ão aparentes com a descrição seguinte.Descrição resumida dos desenhos
A figura 1 mostra o relacionamento de ponto defusão/densidade para os polímeros inventivos(representados por losangos) como comparados comcopolímeros randômicos tradicionais (representados porcírculos) e copolímeros Ziegler-Natta (representados portriângulos).
A figura 2 mostra plotagens de delta DSC-CRYSTAF como umafração de Entalpia de Fundido de DSC para váriospolímeros. Os losangos representam copolímeros randômicosde etileno/octeno; os quadrados representam os exemplosde polímeros 1 - 4; os triângulos representam os exemplosde polímeros 5 - 9; e os círculos representam os exemplosde polímeros 10-19. Os símbolos "X" representam osexemplos de polímeros A*-F*.
A figura 3 mostra o efeito da densidade na recuperaçãoelástica para películas não orientadas produzidas dosinterpolímeros inventivos (representados pelos quadradose círculos) e copo1ímeros tradicionais (representadospelos triângulos que são polímeros Dow AFFINITY®) . Osquadrados representam copolímeros inventivos de etileno-buteno; e os círculos representam copolímeros inventivosde etileno/octeno.
A figura 4 é uma plotagem de teor de octeno de frações decopolímero de etileno/1-octeno fracionadas por TREFversus a temperatura de eluição de TREF da fração para opolímero do Exemplo 5 (representado pelos círculos) epolímeros comparativos E e F (representados pelossímbolos "X") . Os losangos representam copolímerosrandômicos de etileno/octeno tradicionais.
A figura 5 é uma plotagem de teor de octeno de frações decopolímero de etileno/l-octeno fracionadas por TREFversus temperatura de eluição de TREF da fração para opolímero do Exemplo 5 (curva 1) e para o comparativo F(curva 2) . Os quadrados representam o Exemplo F* e ostriângulos representam o Exemplo 5.
A figura 6 é um gráfico do logaritmo natural do módulo dearmazenamento como uma função de temperatura paracopolímero comparativo de etileno/l-octeno (curva 2) ecopolímero de etileno/propileno (curva 3) e para doiscopolímeros em blocos de etileno/l-octeno da invençãoproduzidos com diferentes quantidades de agente detranslado de cadeia (curvas 1).
A figura 7 mostra uma plotagem de TMA (1 mm) versusmódulo de flexão para alguns polímeros inventivos(representados pelos losangos), como comparados comalguns polímeros conhecidos. Os triângulos representampolímeros Dow VERSIFY®; os círculos representamcopolímeros randômicos de etileno/estireno; e osquadrados representam polímeros Dow AFFINITY®.
A figura 8 mostra uma configuração da estrutura de malhade alcochoamento provida aqui.
A figura 9 mostra um processo de produção exemplar para aestrutura de malha de alcochoamento.
A figura 10 é uma plotagem de curvas de relaxação detensão a 37 °C para polímeros exemplares. A curva 1representa o interpolímero inventivo 19A (densidade:0,878 g/cm3; I2: 0,9); a curva 2 um polímero Dow ENGAGE®8100 (densidade: 0,870 g/cm3; I2: 1,0).
A figura 11 mostra uma plotagem de um ciclo de dados dehisterese a 300% para polímeros exemplares. A curva 1representa o interpolímero inventivo 19A; a curva 2representa um polímero Dow ENGAGE® 8100.
Descrição detalhada da invenção
Definições gerais
"Polímero" significa um composto polimérico preparadopolimerizando monômeros, sejam de um mesmo tipo oudiferentes. 0 termo genérico "polímero" abrange os termos"homopolímero", "copolímero", "terpolímero" bem como"interpolímero".
"Interpolímero" significa um polímero preparado pelapolimerização de pelo menos dois tipos diferentes demonômeros. O termo, genérico "interpolímero" inclui otermo "copolímero" (o qual é usualmente empregado para sereferir a um polímero preparado a partir de doismonômeros diferentes) bem como o termo "terpolímero" (oqual é usualmente empregado para se referir a um polímeropreparado a partir de três tipos diferentes demonômeros). Ele também abrange polímeros produzidospolimerizando quatro ou. mais tipos de monômeros.O termo "cristalino" se empregado, refere-se a umpolímero que possui uma transição ou ponto de fusãocristalino de primeira ordem Tm como determinado porcalorimetria diferencial de varredura (DSC) ou técnicaequivalente. O termo pode ser usado intercambiavelmentecom o termo usemicristalino". O termo "amorfo" refere-sea um polímero carente de um ponto de fusão cristalinocomo determinado por calorimetria diferencial devarredura (DSC) ou técnica equivalente.
O termo "interpolímero de etileno/a-olefina" refere-segeralmente a polímeros compreendendo etileno e uma ce-dei ina tendo 3 ou mais átomos de carbono.Preferivelmente, etileno compreende a maioria da fraçãode moles do polímero completo, isto é, etileno compreendepelo menos cerca de 5 0 moles por cento do polímerocompleto. Mais preferivelmente etileno compreende pelomenos cerca de 60 moles por cento, pelo menos cerca de 7 0moles por cento, ou pelo menos cerca de 8 0 moles porcento, com o substancialmente restante do polímerocompleto compreendendo pelo menos um outro comonômero queé preferivelmente uma a-olefina tendo 3 ou mais átomos decarbono. Para muitos copolímeros de etileno/octeno, acomposição preferida compreende um teor de etileno maiorque cerca de 80 moles por cento do polímero completo e umteor de octeno de cerca de 10 a cerca de 15,pref erivelmente de cerca de 15 a cerca de 2 0 moles porcento do polímero completo. Em algumas configurações, osinterpolímeros de etileno/a-olefina não incluem aquelesproduzidos em baixos rendimentos ou em uma quantidademenor ou como um subproduto de um processo químico.Embora os interpolímeros de etileno/a-olefina possam sermisturados com um ou mais polímeros, os interpolímeros deetileno/a-olefina como produzidos são substancialmentepuros e freqüentemente compreendem um componenteprincipal do produto da reação de um processo depolimerização.
Os interpolímeros de etileno/a-olefina compreendemetileno e um ou mais comonômeros de a-olefinacopolimerizáveis em forma polimerizada, caracterizadospor múltiplos blocos ou segmentos de duas ;ou maisunidades monoméricas polimerizadas diferindo empropriedades químicas ou físicas. Isto é, osinterpolímeros de etileno/oc-olefina são interpolímeros emblocos, preferivelmente interpolímeros ou copolímerosmuitibloco. Os termos "interpolímero" e "copolímero" sãousados intercambiavelmente aqui. Em algumasconfigurações, o copolímero multibloco pode serrepresentado pela seguinte fórmula:
(AB) n
onde n é pelo menos 1, preferivelmente um número inteiromaior que 1, tal como 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50,60, 70/ 80, 90, 100, ou mais alto. "A" representa umbloco ou segmento duro e "B" representa um bloco ousegmento macio. Preferivelmente, As e Bs são ligados deum modo substancialmente linear, em oposição a um modosubstancialmente ramificado ou substancialmente emformato de estrela. Em outras configurações, os blocos Ae blocos B são randomicamente distribuídos ao longo dacadeia polimérica. Em outras palavras, os copolímeros emblocos usualmente não têm uma estrutura como segue.
AAA—AA-BBB—BB
Em ainda outras configurações, os copolímeros em blocosnão usualmente têm um terceiro tipo de bloco, o qualcompreende diferente(s) comonômero(s) . Em ainda outrasconfigurações, cada um de bloco A e bloco B tem monômerosou comonômeros substancialmente randomicamentedistribuídos dentro do bloco. Em outras palavras, nem obloco A ou o bloco B compreende dois ou mais subsegmentos(ou sub-blocos) de composição distinta, tal como umsegmento de ponta, que tem uma composiçãosubstancialmente diferente do resto do bloco.
Os polímeros multibloco tipicamente compreendem váriasquantidades de segmentos "duros" e "macios". Os segmentos"duros" se referem a blocos de unidades polimerizadas nasquais etileno está presente em uma quantidade maior quecerca de 95 por cento em peso, e preferivelmente maiorque cerca de 98 por cento em peso baseado no peso dopolímero. Em outras palavras, o teor de comonômero (teorde monômeros outros que etileno) no segmento duro é menorque cerca de 5 por cento em peso, e preferivelmente menorque cerca de 2 por cento em peso baseado no peso dopolímero. Em algumas configurações, os segmentos duroscompreendem todo ou substancialmente todo etileno. Ossegmentos "macios", por outro lado, referem-se a blocosde unidades polimerizadas nas quais o teor de comonômero(teor de monômeros outros que etileno) é maior que cercade 5 por cento em peso, preferivelmente maior que cercade 8 por cento em peso, maior que cerca de 10 por centoem peso, ou maior que cerca de 15 por cento em pesobaseado no peso do polímero. Em algumas configurações, oteor de comonômero nos segmentos macios pode ser maiorque cerca de 20 por cento em peso, maior que cerca de 25por cento em peso, maior que cerca de 30 por cento empeso, maior que cerca de 3 5 por cento em peso, maior quecerca de 4 0 por cento em peso, maior que cerca de 4 5 porcento em peso, maior que cerca de 50 por cento em peso,ou maior que cerca de 60 por cento em peso.Os segmentos macios podem freqüentemente estar presentesem um interpolímero em blocos de cerca de 1 por cento empeso a cerca de 9 9 por cento em peso do peso total dointerpolímero em blocos, preferivelmente de cerca de 5por cento em peso a cerca de 95 por cento em peso, decerca de 10 por cento em peso a cerca de 90 por cento empeso, de cerca de 15 por cento em peso a cerca de 85 porcento em peso, de cerca de 2 0 por cento em peso a cercade-80 por cento em peso, de cerca de 25 por cento em pesoa cerca de 75 por cento em peso, de cerca de 30 por centoem peso a cerca de 70 por cento em peso, de cerca de 35por cento em peso a cerca de 65 por cento em peso, decerca de'40 por cento em peso a 60 por cento em peso, oude cerca de 45 por cento em peso a cerca de 55 por centoem peso do peso total do interpolímero em blocos.
Reciprocamente, os segmentos duros podem estar presentesem faixas similares. A porcentagem em peso de segmentomacio e a porcentagem em peso de segmento duro podem sercalculadas baseadas em dados obtidos de DSC ou RMN. Taismétodos e cálculos são divulgados em um pedido de patenteU. S. concorrentemente depositado série n° . _(inserir quando conhecido), Certificado de Procuração n°.385063-999558, intitulado uEthylene/oc-olef in BlockInterpolymers" [Interpolímeros em blocos de etileno/ a-olefina] , depositado em 15 de março de 2006, em nome deColin L.P. Shan, Lonnie Hazlitt, e outros e cedido a DowGlobal Technologies Inc., a divulgação do qual éincorporada por referência aqui em sua totalidade.
O termo "copolímero multibloco" ou "copolímerosegmentado" refere-se a um polímero contendo duas ou maisregiões ou segmentos quimicamente distintas (referidascomo "blocos") preferivelmente unidas de uma maneira1inear, isto é, um polímero tendo unidades quimicamentediferenciadas que são unidas extremidade com extremidadecom relação à funcionalidade etilênica polimerizada, aoinvés de em modo pendente ou enxertado. Em umaconfiguração preferida, os blocos diferem na quantidadeou tipo de comonômero incorporado neles, na densidade, naquantidade de cristalinidade, no tamanho de cristalitoatribuível a um polímero de tal composição, no tipo ougrau de taticidade (isotático ou sindiotãtico), régio-regularidade ou regio-irregularidade, na quantidade deramificações incluindo ramificações de cadeia longa ouhiper-ramificações, na homogeneidade, ou qualquer outrapropriedade química ou física. Os copolímeros multiblocosão caracterizados por distribuições únicas de tantoíndice de polidispersividade (PDI ou Mw/Mn), distribuiçãode comprimento de bloco, e/ou distribuição de número deblocos devido ao processo único produzindo oscopolímeros. Mais especificamente, quando produzidos emum processo contínuo, os polímeros desejavelmente possuemPDI de 1,7 a 2,9, pref erivelmente de 1,8 a 2,5, maispreferivelmente de 1,8 a 2,2, eo mais preferivelmente de1,8 a 2,1. Quando produzidos em um processo em bateladasou semi-bateladas, os polímeros possuem PDI de 1,0 a 2,9,preferivelmente de 1,3 a 2,5, mais preferivelmente de 1,4a 2,0, e o mais preferivelmente de 1,4 a 1,8.,Na descrição seguinte, todos os números divulgados aquisão valores aproximados., independente de se a palavra"cerca de" ou "aproximadamente" é usada em conexão com osmesmos. Eles podem variar em 1 por cento, 2 por cento, 5por cento, ou, algumas vezes, 10 a 20 por cento. Sempreque uma faixa numérica com um limite inferior, RL e umlimite superior, Ru, é divulgada, qualquer número caindodentro da faixa está especificamente divulgado. Emparticular, os seguintes números dentro da faixa sãoespecificamente divulgados: R = RL + k* (Ru - RL) , onde k éuma variável variando de 1 por cento a 100 por cento comum incremento de 1 por cento, istoé, ké 1 por cento, 2por cento, 3 por cento, 4 por cento, 5 por cento, . . . , 50por cento, 51 por cento, 52 por cento, . . . , 95 por cento,96 por cento, 97 por cento, 98 por cento, 99 por cento,ou 100 por cento. Além disso,, qualquer faixa numéricadefinida por dois números R como definido no acima tambémé especificamente divulgada.
Estruturas em loop randômico
São providas aqui estrutura de malha de alcochoamentocontendo em algumas configurações loops, tridimensionais,feitos de fibras contínuas que contêm um interpolímero deetileno/a-olefina. .As estruturas em loop randômico, emalgumas configurações, estruturas em looptridimensionais, são ligadas entre si, sendo que os loopssão formados permitindo fibras contínuas se flexionarempara entrar em contato entre si em um estado fundido eserem 1igadas termicamente na maioria dos pontos decontato. As estruturas em loop randômico, tais comoestruturas em loop tridimensionais, são úteis emaplicações de alcochoamento.
As estruturas de malha providas aqui impõem durabilidadede resistência ao calor melhorada e alta elasticidade nasaplicações de alcochoamento. Em certas configurações, adurabilidade de resistência ao calor, por exemplo, emtermos de deformação residual permanente por solicitaçãoa 70°C (descrita aqui em detalhes no seguinte) de nãomais que 4 0%; em certas configurações, não mais que 3 5%,30%, 25%, 20%, 15%, 10% ou 5%.
Como usado aqui, a deformação residual permanente porsolicitação a 70 °C significa um valor em porcentagemexpressando uma razão de (a espessura de um espécimeantes de tratamento - a espessura do espécime apóstratamento) e aquela antes do tratamento, como medidaapós (i) cortar fora o espécime em um tamanho de 15 cm x15 cm, (ii) comprimir o mesmo a 50% do mesmo na direçãoda espessura, (iii) deixar o espécime em calor seco a70°C por 22 horas, (iv) resfriar o espécime para removera solicitação provocada pela compressão e (v) deixar oespécime por um dia.
A estrutura de malha de alcochoamento tridimensionalproduzida a partir de fibras extrudadas compreendendo ointerpolímero multibloco de etileno/a-olefina divulgadoaqui exibe deformação residual permanente por solicitaçãoa 70 °C mais baixa comparada com interpolímero randômicode etileno/a-olefina de similar densidade e índice defundido tendo o mesmo tipo de comonômero. Por "densidadee índice de fundido similares" é significado que adensidade e o índice de fundido de cada polímero estãodentro de 10%. A deformação residual permanente porsolicitação medida a 70 °C é uma propriedade desejãvel emaplicação de alcochoamento a qual é atualmentetipicamente atendida por polímeros relativamente carostais como elastômeros de co-poliéster (p.ex., Hytrel® deDuPont).
Interpolímeros de Etileno/a-OlefinaOs interpolí meros de et ileno/of-olef ina utilizados nasconcretizações da invenção (também designado"interpolímero inventivo" ou "polímero inventivo")compreendem etileno e um ou mais comonômeros de ce-olefinacopolimerizáveis na forma polimerizada, caracterizadospor blocos ou segmentos múltiplos de duas ou maisunidades monoméricas polimerizadas diferindo quanto àspropriedades químicas ou físicas (interpolímero embloco), preferivelmente um copolímero em multibloco. Osinterpolí meros de et ileno/aí-olef ina são caracterizadospor um ou mais dos aspectos descritos abaixo.Num aspecto, os interpolímeros de etileno/a-olefinautilizados nas concretizações da invenção possuem umMw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5', e pelo menos umponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e densidade, d, emgramas/centímetro cúbico, sendo que os valores numéricosdas variáveis correspondem à seguinte relação:
Tm >-2002,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2, e
preferivelmente
Tm > 6288,1 + 13141 (d) - 6720,3(d)2, e mais
preferivelmente
Tm > 858,91 - 1825,3(d) + 1112,8 (d)2.
Tal relação ponto de fusão/densidade é ilustrada naFigura 1. Ao contrário dos copolímeros aleatóriostradicionais de etileno/a-olefina cujos pontos de fusãodiminuem com densidades decrescentes, os interpolímerosda invenção (representados por losangos) exibem pontos defusão substancialmente independentes da densidade,especialmente quando a densidade está entre cerca de 0,87g/cc a cerca de 0,95 g/cc. Por exemplo, o ponto de fusãode tais polímeros estão na faixa de cerca de 110°C acerca de 130°C, quando a densidade varia de 0,875g/cc acerca de 0,945 g/cc. Em algumas concretizações, o pontode fusão de tais polímeros está na faixa de cerca de115°C a cerca, de 12 5°C, quando a densidade varia de 0,875g/cc a cerca de 0,945 g/cc.
Em outro aspecto, os interpolímeros de etileno/a-olefinacompreendem, na forma polimerizada, etileno e uma ou maisce-ole finas e são caracteri zados por uma AT, em grausCelsius, definida como a temperatura para o pico maisalto de Calorimetria Diferencial Exploratória ("DSC")menos a temperatura para o pico de Fracionamento porAnálise de Cristalização ("CRYSTAF") e um calor de fusãoem J/g, AT e AH satisfazem as seguintes relações:
AT > -0,1299 (AH) + 62,81, e preferivelmenteAT > 0,1299 (AH) + 64,38, e mais preferivelmente,AT > 0,1299 (AH) + 65,95,
para AH até 13 0 J/g. Além disso, AT é igual a ou maiorque 4 8°C para AH maior que 13 0 J/g. O pico CRYSTAF édeterminado utilizando-se pelo menos 5 por cento dopolímero cumulativo (ou seja, o pico deve representarpelo menos 5 por cento do polímero cumulativo) e se menosde 5 por cento do polímero tiver um pico CRYSTAFidentificável, então a temperatura CRYSTAF é de 30°C, eAH é o valor numérico do calor de fusão em J/g. Maispref erivelmente, o pico CRYSTAF mais alto contém pelomenos 10 por cento do polímero cumulativo. A Figura 2mostra os dados plotados para os polímeros da invençãobem como os exemplos comparativos. As áreas de picointegrado e as temperaturas de pico . são calculadasatravés do programa de desenho computadorizado fornecidopelo fabricante do instrumento. A linha diagonal mostradapara os polímeros comparativos de etileno octenoaleatórios corresponde à equação AT = -0,1299 (AH) +62,81 .
Em outro aspecto ainda, os interpolímeros de etileno/a-olefina possuem uma fração molecular que elui entre 4 0°Ce 130°C quando fracionados utilizando Fracionamento porEluição e Elevação de Temperatura ("TREF"), caracterizadopelo fato de dita fração ter um teor de comonômero molarmaior, preferivelmente pelo menos 5 por cento maior, maispreferivelmente pelo menos 10 por cento maior do que o deuma fração de interpolímero de etileno aleatóriocomparável eluindo entre as mesmas temperaturas, sendoque o interpolímero de etileno aleatório comparávelcontém o(s) mesmo(s) comonômero(s) e possui um índice defusão, densidade e teor de comonômero molar (com base nopolímero total) na faixa de 10 por cento da dointerpolímero em bloco. Preferivelmente, o Mw/Mn dointerpolímero comparável está também na faixa de 10 porcento da do interpolímero em bloco e/ou do interpolímerocomparável possui o teor de comonômero total na faixa de10 por cento em peso da do interpolímero em bloco.Em outro aspecto ainda, os interpolímeros de etileno/a-olefina são caracterizados por uma recuperação elástica,Re, em percentual a 300 por cento de deformação, e 1ciclo medido numa película moldada a compressão de uminterpolímero de etileno/a-olefina, e possui umadensidade, d, em gramas/centímetro cúbico, onde osvalores numéricos de Re e d satisfazem a seguinte relaçãoquando o interpolímero de etileno/a-olefina ésubstancialmente isento de uma fase reticulada:
Re > 1481-1629(d); e preferivelmenteRe > 1491-1629(d); e mais preferivelmenteRe > 1501-1629(d); e ainda mais preferivelmenteRe > 1511-1629(d).
A Figura 3 mostra o efeito da densidade sobre arecuperação elástica para películas não orientadas feitascom certos interpolímeros inventivos e . copolímerosaleatórios tradicionais. Para a mesma densidade, osinterpolímeros inventivos possuem recuperações elásticassubstancialmente mais altas.
Em algumas concretizações, os interpolímeros deetileno/a-olefina possuem uma resistência à tração acimade 10 MPa, preferivelmente uma resistência à tração > 11MPa, mais preferivelmente uma resistência à tração > 13MPa e/ou um alongamento na ruptura de pelo menos 60 0 porcento, mais preferivelmente de pelo menos 700 por cento,altamente preferivelmente de pelo menos 80 0 por cento, eo mais altamente preferivelmente de pelo menos 900 porcento a uma taxa de separação de cruzeta de 11 cm/minuto.Em outras concretizações, os interpolímeros de etileno/oí-olefina possuem (1) um relação ; de módulo dearmazenamento/ G' (25°C) /G' (100°C) / de 1 a 50,pref erivelmente de 1 a 2 0, mais pref erivelmente de 1 a10; e/ou (2) a uma deformação permanente à compressão a70°C inferior a 80 por cento, preferivelmente inferior a70 por cento, especialmente inferior a 60 por cento,inferior a 50 por cento, ou inferior a 4 0 por cento, atéuma deformação permanente à compressão de 0 por cento.Em outras concretizações ainda, os interpólímeros deetileno/a-olefina possuem uma deformação permanente àcompressão a 70°C inferior a 8 0 por cento, inferior a 7 0por cento, inferior a 60 por cento, ou inferior a 50 porcento. Preferivelmente, a deformação permanente àcompressão a 70°C dos interpólímeros é inferior a 40 porcento, inferior a 30 por cento, inferior a 2 0 por cento,e pode chegar até cerca de 0 por cento.
Em algumas concretizações, os interpólímeros deetileno/a-olefina possuem um calor de fusão inferior a 85J/g e/ou uma resistência de blocagem de pelotas igual ouinferior a 100 libras/pé quadrado (4800 Pa),preferivelmente igual ou inferior a 50 libras/pé quadrado(2400 Pa), especialmente igual ou inferior a 5 libras/péquadrado (24 0 Pa) e tão baixa quanto 0 libras/pé quadrado(0 Pa) .
Em.outras concretizações, os'interpólímeros de etileno/a-olefina compreendem, na forma polimerizada, pelo menos 50moles por cento de etileno e uma deformação permanente âcompressão a 70°C inferior a 80 por cento,preferivelmente inferior a 70 por cento ou inferior a 60por cento, o mais preferivelmente inferior a 40 a 50 porcento e até próximo de zero por cento.
Em algumas concretizações, os copolímeros em multiblocopossuem um PDI que se ajusta a uma distribuição Schultz-Flory em vez de uma distribuição Poisson. Os copol ímerossão ainda caracterizados por ter tanto uma distribuiçãopolidispersa de bloco como uma distribuição polidispersade tamanhos de bloco e possuindo uma distribuição maisprovável de extensões de bloco. Copolímeros em multiblocopreferidos são os que contém 4 ou mais blocos ousegmentos, incluindo os blocos terminais. Maispreferivelmente, os copolímeros incluem pelo menos 5 , 10ou 20 blocos ou segmentos incluindo os blocos terminais.
O teor de comonômero pode ser medido utilizando-sequalquer técnica apropriada, com técnicas baseadas emespectrocopia por ressonância magnética nuclear ("NMR")sendo preferidas. Além disso, para polímeros ou misturasde polímeros que possuem curvas TREF relativamenteamplas, o polímero desej avelmente é primeiramentefracionado utilizando-se TREF em frações, cada qual tendouma faixa de temperatura eluída de 10°C ou menos. Ouseja, cada fração eluída possui uma janela de temperaturade coleta de 10°C ou menos. Ao utilizar essa técnica,ditos interpolímeros em bloco possuem pelo menos uma talfração tendo um teor de comonômero molar mais alto do quea fração correspondente do interpolímero comparável.Em outro aspecto, o polímero inventivo é um interpolímerode olefina, preferivelmente compreendendo etileno e um oumais comonômeros copolimerizáveis na forma polimerizada,caracterizados por blocos múltiplos (ou seja, pelo menosdois blocos) , ou segmentos de duas ou mais unidades demonômero polimerizado que diferem quanto às propriedadesquímicas ou físicas (interpolímero em bloco), o maispreferivelmente um copolímero em multibloco, ditointerpolímero em bloco tendo um pico (porém não apenasuma fração molecular) que elui entre 40°C e 130°C (porémsem coleta e/ou isolamento de frações individuais),caracterizado pelo fato de dito pico possuir um teor decomonômero avaliado por espectroscopia infravermelhaquando expandido utilizando-se um cálculo de área delargura máxima/metade do máximo (FWHM), possuir um teorde comonômero molar médio maior, preferivelmente pelomenos 5 por cento maior, mais pref erivelmente pelo menos10 por cento maior do que o do pico de interpolímero deetileno aleatório comparável à mesma temperatura deeluição e expandido utilizando um cálculo de área deiargura máxima/metade do máximo (FWHM), onde ditointerpolímero de etileno aleatório comparável possui omesmo(s) comonômero(s) e um índice de fusão, densidade, e.teor de comonômero molar (com base no polímero total) nafaixa de 10 por cento do interpolímero em bloco.Preferivelmente, o Mw/Mn do interpolímero comparável estátambém na faixa de 10 por cento do interpolímero em blocoe/ou o interpolímero comparável possui um teor decomonômero total na faixa de 10 por cento em peso dointerpolímero em bloco. O cálculo de larguramáxima/metade do máximo (FWHM) é baseado na relação deárea de resposta de metila para metileno [CH3/CH2] dodetector infravermelho ATREF, sendo que o pico mais altoé identificado a partir da linha de base, sendo entãodeterminada a área FWHM. Para uma distribuição medidauti 1 izando um pico ATREF, a área FWHM é definida como aárea sob a curva entre Tx e T2, onde Tx e T2 são pontosdeterminados, à esquerda e à direita do pico ATREF,dividindo-se a altura de pico por dois, e então traçando-se uma linha horizontal à linha de base, que intersectaas porções à esquerda e à direita da curva ATREF. Umacurva de calibração para o teor de comonômero é feitautili zando-se copolímeros de etileno/á-olefinaaleatórios, plotando-se o teor de comonômero de NMRver sus relação de área FWHM do pico TREF. Para essemétodo infravermelho, a curva de calibração é gerada parao mesmo tipo de comonômero de interesse. 0 teor decomonômero de pico TREF do polímero inventivo pode serdeterminado fazendo-se referência a essa curva decalibração utilizando sua relação de área FWHM demetila :metileno [CH3/CH2] do pico TREF.
O teor de comonômero pode ser medido utilizando-sequalquer técnica apropriada, com técnicas baseadas emespectroscopia por ressonância magnética nuclear (NMR)sendo preferidas. Ao usar essa técnica, ditosinterpolímeros em bloco possuem teor de comonomero molarmais alto do que um interpolímero correspondentecomparável.
Preferivelmente, para interpolímeros de etileno e 1 -octeno, o interpolímero em bloco possui um teor decomonomero da fração TREF eluindo entre 40 e 140°C maiorou igual à quantidade (-0,2013)T + 20,7, maispreferivelmente maior ou igual à quantidade (-0,2013)T+21,07, onde T é o valor numérico da temperaturade eluição de pico da fração TRÉF sendo comparado, medidoem °C.
A Figura 4 descreve graficamente uma concretização dosinterpolímeros em bloco de etileno e 1-octeno onde umgráfico do teor de comonomero versus temperatura deeluição TREF para diversos interpolímeros de etileno/l-octeno comparáveis (copolímeros aleatórios) são ajustadosa uma linha representando (-0,2013)T + 20,07 (linhacheia). A linha para a equação (-0,2013)T + 21,07 érepresentada por uma linha pontilhada. Também sãorepresentados os teores de comonomero para frações dediversos interpolímeros de etileno/1-octeno em bloco dainvenção (copolímeros em multibloco). Todos as frações deinterpolímero em bloco possuem teor de 1-octenosignificativamente mais alto do que qualquer linha emtemperaturas de eluição equivalentes. Esse resultado écaracterístico do interpolímero da invenção e acredita-seque se deve à presença de blocos diferenciados nascadeias .poliméricas, de natureza tanto cristalina comoamorfa.
A Figura 5 mostra graficamente a curva TREF e os teoresde comonomero de frações de polímero para o Exemplo 5 e oComparativo F a ser discutido abaixo. O pico eluindo de4 0 para 13 0°C, preferivelmente de 6 0°C a 9 5°C para ambosos polímeros é f racionado em três partes, cada parteeluindo numa faixa de temperatura inferior a 10°C. Osdados reais para o Exemplo 5 são representados portriângulos. O habilitado na técnica pôde apreciar que umacurva de calibração apropriada pode ser construída parainterpolímeros contendo comonômeros diferentes e umalinha usada como comparação ajustada aos valores TREFobtidos de interpolímeros comparativos dos mesmosmonômeros, preferivelmente copolímeros aleatóriospreparados utilizando metaloceno ou outra composiçãocatalisadora homogênea. Os interpolímeros da invenção sãocaracterizados por um teor de comonômero molar maior queo valor determinado a partir da curva de calibração àmesma temperatura de eluição TREF, preferivelmente pelomenos 5 por cento maior, mais pref erivelmente pelo menos10 por cento maior.
Além dos aspectos e propriedades acima citados, ospolímeros da invenção podem ser caracterizados por uma oumais características adicionais. Num aspecto, o polímeroda invenção é um interpolímero de olefina,preferivelmente compreendendo etileno e um ou maiscomonômeros copolimerizáveis na forma polimerizada,caracterizados por blocos ou segmentos múltiplos de duasou mais unidades monoméricas polimerizadas que diferemquanto às propriedades químicas ou físicas (interpolímeroem bloco), o mais preferivelmente um copolímero emmultibloco, dito interpolímero em bloco tendo uma fraçãomolecular que elui entre 40°C e 130°C, quando fracionadautilizando incrementos de TREF, caracterizado pelo fatode dita fração ter um teor de comonômero molar mais alto,pref erivelmente pelo menos 5 por cento mais alto, maispref erivelmente pelo menos 10, 15, 20 ou 2 5 por centomais alto, do que o de uma fração de interpolímero deetileno aleatório comparável eluindo entre as mesmastemperaturas, sendo que dito interpolímero de etilenoaleatório comparável compreende o(s) mesmo(s)comonômero(s) , preferivelmente é o (s) mesmo(s)comonômero(s), e um índice de fusão, densidade, e teor decomonômero molar (com base no polímero total) na faixa de10 por cento da do interpolímero em bloco.Preferivelmente, o Mw/Mn do interpolímero comparável estátambém na faixa de 10 por cento da do interpolímero embloco e/ou o interpolímero comparável possui um teor decomonomero total na faixa de 10 por cento em peso da dointerpolímero em bloco.
Preferivelmente, os interpolímeros acima sãointerpolímeros de etileno e pelo menos uma a-olefina,especialmente os interpolímeros tendo uma densidade depolímero total de cerca de 0,855 a cerca de 0,935 g/cm3,e mais especialmente para polímeros tendo mais de cercade 1 mole por cento de comonomero, o interpolímero embloco possui um teor de comonomero da fração TREF eluindoentre 40 e 130°C maior ou igual â quantidade (-0,1356) T+13,89, mais preferivelmente maior ou igual à quantidade(-0,1356)T+14,93, e o mais preferivelmente maior ou igualà quantidade (-0,2013)T+21,07, onde T é o valor numéricoda temperatura de eluição de pico da fração TREF sendocomparado, medido em °C.
Preferivelmente, para os interpolímeros acima de etilenoe de pelo menos uma alfa-olefina especialmente aquelesinterpolímeros que possuem uma densidade de polímerototal de cerca de 0,855 a cerca de 0,935 g/cm3, e maisespecialmente para os polímeros que possuem mais que 1mole por cento de comonomero, o interpolímero em blocopossui um teor de comonomero da fração TREF eluindo entre40 e 130°C maior ou igual à quantidade (-0,2013)T+20,07) ,mais preferivelmente maior ou igual à quantidade (-0,2013)T+21,07, onde T é o valor numérico da temperaturade eluição de pico da fração TREF sendo comparado, medidoem °C.
Em outro aspecto ainda, o polímero inventivo é uminterpolímero olefínico, preferivelmente compreendendoetileno e um ou mais comonômeros copolimerizãveis naforma polimerizada, caracterizado por blocos ou segmentosmúltiplos de duas ou mais unidades monoméricaspolimeri zadas diferindo quanto às propriedades químicasou físicas (interpolímero em bloco) , o maispreferivelmente um copolímero em multibloco, ditointerpolímero em bloco tendo uma fração molecular queelui entre 40°C e 130°C/ quando fracionado utilizandoincrementos de TREF, caracterizado pelo fato de que todafração com um teor de comonômero de pelo menos cerca de 6moles por cento possui um ponto de fusão maior que cercade 100°C. Para as frações que possuem um teor decomonômero de cerca de 3 moles por cento a cerca de 6moles por cento, toda fração tem um ponto de fusão DSC decerca de 110°C ou maior. Mais preferivelmente, ditasfrações de polímero, tendo pelo menos 1 mol por cento decomonômero, possui um ponto de fusão DSC que correspondeà equação:
Tm > (-5, 5926) (mol por cento de comonômero na fração) +135,90
Em outro aspecto ainda, o polímero inventivo é uminterpolímero olefínico preferivelmente compreendendoetileno e um ou mais comonômeros copolimerizáveis naforma polimerizada, caracterizado por múltiplos blocos ousegmentos de duas ou mais unidades monoméricaspolimerizadas que diferem quanto às propriedades químicasou , físicas (interpolímero em bloco) , o maispreferivelmnte um copolímero em multibloco, ditointerpolímero em bloco tendo uma fração molecular queelui entre 4 0°C e 13 0°C, quando fracionado utilizando-seincrementos de TREF, caracterizado pelo fato de que todafração que tenha uma temperatura de eluição ATREF maiorou igual a cerca de 7 6°C, possui uma entalpia de fusão(calor de fusão) medida por DSC, correspondente àequação:
Calor de fusão (J/g) < (3,1718) (temperatura de eluiçãoATREF em Celsius) - 136,58.
Os interpolímeros em bloco da invenção possuem uma fraçãomolecular que elui entre 40°C e 130°C, quando fracionadosutilizando-se incrementos TREF, caracterizado pelo fatode que toda fração que tenha uma temperatura de eluiçãoATREF entre 4 0°C e menos que cerca de 76°C, possui umaentalpia de fusão (calor de fusão) medida por DSC,correspondente à equação:
Calor de fusão (J/g) < (1,1312) (temperatura de eluiçãoATREF em Celsius) - 22,97.
Medição através de Detector Infravermelho de Composiçãode Comonômero de Pico ATREF
A composição de comonômero do pico ATREF pode ser medidauti1i zando-se um detector infravermelho da Polymer Char,Valência, Espanha (http://www.polymerchar.com/).
O "modo de composição" do detector é equipado com umsensor de medição (CH2) e sensor de composição (CH3) quesão filtros de infravermelho de banda estreita fixa naregião de 2800-3 000 cm-1. O sensor de medição detecta oscarbonos de metileno (CH2) no polímero (que diretamenterefere-se à concentração de polímero em solução) enquantoo sensor de composição detecta os grupos metila (CH3) dopolímero. A relação matemática do sinal de composição(CH3) dividido pelo sinal de medição (CH2) é sensível aoteor de comonômero do polímero medido em solução e suaresposta é calibrada com padrões de copolímero de etilenoalfa-olefina conhecidos.
0 detector quando utilizado com instrumento ATREF provetanto um resposta ao sinal de concentração (CH2) como decomposição (CH3) do polímero eluído durante o processoATREF. Uma calibração específica de polímero pode sercriada medindo -se a relação de área do CH3 para CH2 paraos polímeros com teor de comonômero conhecido(preferivelmente medido através de NMR). O teor decomonômero de um pico ATREF de um polímero pode seravaliado aplicando-se a calibração de referência darelação das áreas para a resposta individual de CH3 e CH2(ou seja, a relação de área CH3/CH2 ver sus o teor decomonômero).
A área dos picos pode ser calculada utilizando-se umcálculo de largura máxima/metade do máximo (FWHM)apósaplicar as linhas de referência apropriadas para integraras respostas individuais ao sinal do cromatograma TREF. 0cálculo de largura máxima/metade do máximo baseia-se narelação da área de resposta de metila para metileno[CH3/CH2] do detector infravermelho ATREF, onde o picomais alto é identicado a partir da linha de base, e entãoa área FWHM é determinada. Para uma distribuição medidautilizando um pico ATREF, a área FWHM é definida como aárea sob a curva entre TI e T2; onde TI e T2 são pontosdeterminados, â esquerda e à direita do pico ATREF,dividindo a altura do pico por dois, e então traçando-seuma linha horizontal à linha de base, que intersecta asporções à esquerda e â direita da curva ATREF.
A aplicação de espectroscopia infravermelha para medir oteor de comonômero em polímeros nesse método ATREF-infravermelho é, em princípio, similar à dos sistemasGPC/FTIR, conforme descrito nas seguintes referências:
Markovich, Ronald P. / Hazlitt, Lonnie G. ;Smith, Linley;"Development of gel-permeation chromatography-Fouriertransform infrared spectroscopy for characterization ofethylene-based polyolefin copolymers". PolymericMaterials Science and Engineering (1991),. 65, 98-100; eDeslauriers, P.J./ Rohlfing, D.C., Shieh, E.T.;
"Quantifying short chain branching microstructures inethylene-1-olefin copolymers using size exclusionchromatography and Fourier transform infraredspectroscopy (SEC-FTIR)", Polymer (2002), 43, 59-170,aqui incorporados por referência em sua totalidade.
Em outras concretizações, o interpolímero de etileno/a-olefina inventivo é caracterizado por um índice médio debloco, ABI, maior que zero e até cerca de 1,0 e umadistribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de1,3. O índice médio de bloco, ABI, é a média em peso doíndice de bloco ("BI") para cada uma das frações obtidasem TREF preparatório de 20°C a 110°C, com um incrementode 5°C:
onde BIi é o índice de bloco para a fração ith dointerpolímero de etileno/a-olefina da invenção obtido emTREF preparatório, e wi é a porcentagem em peso da fraçãoith.
Para cada fração de polímero, BI é definido por uma dasseguintes equações (ambas dando o mesmo valor BI):
<formula>formula see original document page 27</formula>
onde Tx é a temperatura de eluição TREF para a fração ith(preferivelmente expressa em Kelvin), Px é a fração molarde etileno para a fração ith, que pode ser medida atravésde NMR ou IR conforme descrito acima. Pab é a fraçãomolar de etileno do interpolímero de etileno/a-olefinatotal (antes do fracionamento), que também pode sermedida através de NMR ou IR. TA e PA são a temperatura deeluição TRÊF e a fração molar de etileno para "segmentosduros" puros (que referem-se aos segmentos cristalinos dointerpolímero). Como uma aproximação de primeira ordem,os valores de TA e .PA são ajustados àqueles parahomopolímero de polietileno de alta densidade, se osvalores reais para os "segmentos duros" não estiveremdisponíveis. Para os cálculos aqui efetuados, TA é de372°K, PA é 1.
TAB é a temperatura ATREF para um copolímero aleatório damesma composição e tendo uma fração molar de etileno dePab Tab pode ser calculado com base na seguinte equação:
Ln PAB = qlI Tab + B
onde a. e (3 são duas constantes que podem serdeterminadas através de calibração utili zando diversoscopolímeros de etileno aleatórios conhecidos. Deve-seobservar que a e /3. podem variar de instrumento parainstrumento. Além disso, pode ser necessária a criação deuma curva de calibração própria com a composiçãopolimérica de interesse e também numa faixa de pesomolecular similar como frações. Há um leve efeito de pesomolecular. Se a curva de calibração for obtida de faixasde peso molecular similares, tal efeito seriaessencialmente desprezível. Em algumas concretizações, oscopolímeros de etileno aleatórios satisfazem a seguinterelação:Ln P = -237, 83/Tatref + 0,639
Txo é a temperatura ATREF para um copolímero aleatórioda mesma composição e tendo uma fração molar de etilenode Px. Txo pode ser calculado de LnPx = a/TXo + P • Aocontrário, PXo é a fração molar de etileno para umcopolímero aleatório da mesma composição e tendo umatemperatura ATREF de Tx, que pode ser calculada de Ln PXo= a/Tx + B.
Uma vez obtido o índice de bloco (BI) para cada fraçãoTREF preparatória, o índice médio de bloco em peso, ABI,para o polímero total pode ser calculado. Em algumasconcretizações, o ABI é maior que zero, porém menos quecerca de 0,3 ou de cerca de 0,1 a cerca de 0,3. Em outrasconcretizações, o ABI é maior que cerca de 0,3 e atécerca de 1,0. Preferivelmente, o ABI deve estar na faixade cerca de 0,4 a cerca de 0,7, de cerca de 0,5 a cercade 0,7, ou de cerca de 0,6 a cerca de 0,9. Em algumasconcretizações, o ABI está na faixa de cerca de 0,3 acerca de 0,9, de cerca de 0,3 a cerca de 0,8, ou de cercade 0,3 a cerca de 0,7, de cerca de 0,3 a cerca de 0,6, decerca de 0,3 a cerca de 0,5, ou de cerca de 0,3 a cercade 0,4. Em outras concretizações, o ABI está na faixa decerca de 0,4 a cerca de 0,1, de cerca de' 0,5 a cerca de1,0 ou de cerca de 0,6 a cerca de 1,0, de cerca de 0,7 acerca de 1,0, de cerca de 0,8 a cerca de 1,0, ou de cercade 0,9 a cerca de 1,0.
Outra característica do interpolímero de etileno/a-olefina da invenção é que o interpolímero de etileno/a-olefina da invenção compreende pelo menos uma fração depolímero que pode ser obtida através de TREFpreparatório, sendo que a fração possui um índice debloco maior que cerca de 0,1 e de até cerca de 1,0, e umadistribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de1,3. Em algumas concretizações, a fração de polímeropossui um índice de bloco maior que cerca de 0,6 e deaté cerca de 1,0, maior que cerca de 0,7 e de até cercade 1,0, maior que cerca de 0,8 e de até cerca de 1,0, oumaior que cerca de 0,9 e de até cerca de 1,0. Em outrasconeretizações, a fração de polímero possui um índice debloco maior que cerca de 0,1 e de até cerca de 1,0, maiorque cerca de 0,2 e de até cerca de 1,0, maior que cercade 0,3 e de até cerca de 1,0, maior que cerca de 0,4 e deaté cerca de 1,0, ou maior que cerca de 0,4 e de atécerca de 1,0. Em outras concretizações ainda, a fração depolímero possui um índice de bloco maior que cerca de 0,1e de até cerca de 0,5, maior que cerca de 0,2 e de atécerca de 0,5, maior que cerca de 0,3 e de até cerca de0,5, ou maior que cerca de 0,4 e de até cerca de 0,5. Emoutras concretizações ainda, a fração de polímero possuium índice de bloco maior que cerca de 0,2 e de até cercade 0,9, maior que cerca de 0,3 e de até cerca de 0,8,maior que cerca de 0,4 e de até cerca de 0,7, ou maiorque cerca de 0,5 e de até cerca de 0,6.
Para copolímeros de etileno e a-olefina, os polímerosinventivos preferivelmente possuem (1) um PDI de pelomenos 1,3, mais pref erivelmente de pelo menos 1,5, pelomenos 1,7, ou pelo menos 2,0, e o mais preferivelmente depelo menos 2,6, até um valor máximo de 5,0, maispreferivelmente até um valor máximo de 3,5, eespecialmente até um máximo de 2,7; (2) um calor de fusãode 80 J/g ou menos; (3) um teor de etileno de pelo menos50 por cento em peso; (4) uma temperatura de transiçãovítrea, Tg, inferior a -2 5°C, mais preferivelmenteinferior a - 3 0°C, e/ou (5) uma e apenas uma Tm.Além disso, os polímeros da invenção podem ter,isoladamente ou em combinação com quaisquer outraspropriedades aqui descritas, um módulo de armazenamento,G', de forma tal que o log (G') é maior ou igual a 400kPa, pref erivelmente maior ou igual a 1,0 MPa, a umatemperatura de 10 0°C. Além disso, os polímeros dainvenção possuem um módulo de armazenamento relativamenteplano como função de temperatura na faixa de 0 a 10 0°C(ilustrado na Figura 6) que é característico decopolímeros em bloco, e anteriormente conhecidos para umcopolímero olefínico, especialmente um copolímero deetileno e uma ou mais o?-olef inas C3_8 alif ãticas. (Pelotermo "relativamente plano" neste contexto entende-se queo log G' (em Pascais) é reduzido para menos de uma ordemde magnitude entre 50 e 100°C, preferivelmente entre 0 e100°C).
Os interpolímeros da invenção podem ser aindacaracterizados por uma profundidade de penetração deanálise termomecânica de 1 mm a uma temperatura de pelomenos 9 0°C, bem como um módulo de flexão de 3 kpsi (2 0MPa) a 13 kpsi (90 MPa) . Alternativamente, osinterpolímeros da invenção podem ter uma profundidade depenetração de análise termomecânica de 1 mm a umatemperatura de pelo menos 104°C, bem como um módulo deflexão de pelo menos 3 kpsi (20 MPa) . Podem sercaracterizados como tendo uma resistência à abrasão (ouperda de volume) inferior a 90 mm"3. A Figura 7 mostra oTMA (lmm) versus módulo de flexão para os polímeros dainvenção, em comparação com outros polímeros conhecidos.Os polímeros da invenção possuem balanço deflexibilidade-resistência térmica significativamentemelhor do que os outros polímeros.
Adicionalmente, os interpolímeros de etileno/a-olefinapodem ter um índice de fusão, I2, de 0,01 a 2000 g/10minutos, preferivelmente de 0,01 a 1000g/l0 minutos, maispref erivelmente de 0,01 a 500 g/10 minutos, eespecialmente de 0,01 a 100 g/10 minutos. Em certasconcretizações, os interpolímeros de etileno/a-olefinapossuem um índice de fusão, I2, de 0,01 a 10 g/10minutos, de 0,5 a 50g/l0 minutos, de 1 a 30g/l0 minutos,de 1 a 6 g/10 minutos, ou de 0, 3 a 10g/10 minutos. Emcertas concretizações, o índice de fusão para ospolímeros de etileno/o?-olefina é de lg/10 minutos, 3g/10minutos ou 5g/l0 minutos.
Os polímeros podem ter pesos moleculares, Mw, del.OOOg/mole a 5.000.000 g/mole, preferivelmente delOOOg/mole a 1.000.000, mais preferivelmente de 10.000g/mole a 500.00 0 g/mole, e especialmente de 10.000 g/molea 3 00.000 g/mole. A densidade dos polímeros da invençãopode ser de 0,80 a 0,99 g/cm3 e pref erivelmente parapolímeros contendo etileno de 0,85g/cm3 a 0,97 g/cm3. Emcertas concretizações, a densidade dos polímeros deetileno/a-olefina varia de 0,860 a 0,925 g/cm3 ou 0,867 a0,910 g/cm3.
O processo para fabricar os polímeros foi descrito nospedidos de patente: Pedido provisório americano No.60/553.906, depositado em 17 de março de 2 0 04; Pedidoprovisório americano No. 60/662.937, depositado em 17 demarço de 2 0 05; Pedido provisório americano No.60/662.939, depositado em 17 de março de 2005; Pedidoprovisório americano No. 60/5662938, depositado em 17 demarço de 2005; Pedido PCT No. PCT/US2005/008916,depositado em 17 de março de 2005; Pedido PCT No.PCT/US2005/008915, depositado em 17 de março de 2 0 05; ePedido PCT No. PCT/US2005/008917, depositado em 17 demarço de 2 0 05, todas aqui incorporados por referência emsua totalidade. Por exemplo, um tal método compreendecontatar etileno e opcionalmente um ou mais monômerospolimerizáveis por adição que não etileno sob condiçõesde polimeri zação por adição com uma composiçãocatalisador compreendendo:
a mistura ou produto de reação resultante da combinaçãode:
(A) um primeiro catalisador de polimerização de olefinatendo um alto índice de incorporação de comonômero,
(B) um segundo catalisador de polimerização de olefinatendo um índice de incorporação de comonômero inferior a90 por cento, preferivelmente inferior a 5 0 por cento, omais preferivelmente inferior a 5 por cento do índice deincorporação de comonômero de catalisador (A), e
(c) um agente de translado de cadeia.Catalisadores representativos e agente de translado decadeia são os seguintes:Catalisador (Al) é dimetil [N- (2,6-di(1-metiletil)fenil)amido) (2-isopropilfenil) (a-naftalen-2-diil(6-piridin-2-diil)metano)]háfnio, preparado de acordocom os ensinamentos de WO 03/40195, 2003US0204017, USSN10/429.024, depositado em 2 de maio de 2003, e WO04/24740.
<formula>formula see original document page 32</formula>
Catalisador (A2) é ' dimetil [N-(2,6-di(1-metiletil)fenil)amido) (2-metilfenil) (1,2-fenileno(6 -piridin-2-diil)metano)]háfnio, preparado de acordo com os10 ensinamentos de WO 03/40195, 2003US0204017, USSN10/429.024, depositado em 2 de maio de 2003, e WO04/24740.
<formula>formula see original document page 32</formula>
Catalisador (A3) é dibenzil bis[N,N -(2,4,6-tri(metilfenil)amido)etilenodiamino]háfnio.
<formula>formula see original document page 32</formula>
Catalisador (A4) é dibenzil bis(2-oxoil-3-(dibenzo-lH-pirrol-l-il)-5-(metil)fenil)-2-fenoximetil)cicíohexano-1,2-diil zircônio (IV), preparado substancialmente deacordo com os ensinamentos de US-A-2004/0010103.<formula>formula see original document page 33</formula>
Catalisador (BI) é dibenzil 1,2-bis-(3,5-di-t-butilfenileno)(1-(N-(1-metiletil)imino)metil)(2-oxoil)zircônio
<formula>formula see original document page 33</formula>
Catalisador (B2) é dibenzil 1,2-bis-(3,5-di-t •butilfenileno) (1-(N-(2-metilciclohexil)-imino)metil) (2-oxoil)zircônio
<formula>formula see original document page 33</formula>
Catalisador (Cl) é dimetil (t-butilamido)dimetil(3-N-pirrolil -1,2,3,3a,7a, r\ - inden-1 - il) si lano t itâniopreparado substancialmente de acordo com os ensinamentosde USP 6.268.444;
<formula>formula see original document page 33</formula>
Catalisador (C2) é dimetil (t-butilamido)di(4 metilfenil) (2-metil-1,2,3,3a,7a, n- inden-1.il)silanotitânio preparado substancialmente de acordo comos ensinamentos de US-A-2003/004286;
<formula>formula see original document page 34</formula>
Catalisador (C3) é dimetil (t-butilamido)di(4 -metilfenil) (2-metil-l,2/3,3a/8a/ 77-s-indacen - 1-il)silanotitânio preparado substancialmente de acordo com osensinamentos de US-A-2003/004286;
<formula>formula see original document page 34</formula>
Catalisador (Dl) é dicloreto debis(dimetildisiloxano) (indeno-1-il)zircônio da Sigma-Aldrich:
<formula>formula see original document page 34</formula>
Agentes de Translado
Os agentes de translado empregados incluem dietilzinco,di(i-butil)zinco, di(n-hexil)zinco, trietilalumínio,trioctilalumínio, trietilgálio, i-butilalumíniobis(dimetil(t-butil)siloxano), i-butilalumíniobis(di(trimetilsilil)amida), n-octilalumínio di(piridino-2 -metoxido) , bis(n-octadecil)i-butilalumínio, bis(di(n-pentil)amida de . o-butilalumínio, bis(2,6-di-t-butilfenóxido de n-octilalumínio, di(etil(1-naftil)amida)de n-octilalumínio, bis (2,3,6,7-dibenzo-l-azacicloheptanoamida) de etilalumínio, bis(2,3,6,7-dibenzo-1-azacicloheptanoamida)de n-octilalumínio,bis(dimetil(t-butil)silóxido de n-octilalumínio, (2,6-difenilfenóxido) de etilzinco, e (t-butóxido) deetilzinco.
Preferivelmente, o processo anteriormente citado assume aforma de um processo em solução contínua para formarcopolímeros em bloco, especialmente copolímeros emmuitibloco, preferivelmente copolímeros em mult iblocolineares de dois ou mais monômeros, mais especialmenteetileno e uma olef ina C3.2o ou cicloolef ina, e o maisespecialmente etileno e uma ot- olef ina C4_2o, usandocatalisadores múltiplos que são incapazes deinterconversão. Ou seja, os catalisadores sãoquimicamente distintos. Sob condições de polimerização emsolução contínua, o processo é idealmente apropriado parapolimeri zação de misturas de monômeros em altasconversões de monômero. Sob essas condições depolimeri zação, o translado do agente de translado decadeia para o catalisador torna-se vantajoso emcomparação com o crescimento de cadeia, e os copolímerosem multibloco, especialmente os copolímeros em multiblocolineares, são formados com alta eficiência.Os interpolímeros da invenção podem ser diferenciadosdos copolímeros aleatórios convencionais, de misturasfísicas de polímeros, e de copolímeros em blocopreparados através de adição seqüencial de monômero,cataiisadores fluxionãrios, técnicas de polimerizaçãoviva aniônica ou catiônica. Em especial, se comparado comum copolímero aleatório dos mesmos monômeros e teor demonômero com cristalinidade ou módulo equivalente, osinterpolímeros da invenção possuem resistência térmicamelhor (mais alta) quando medida através de ponto defusão, temperatura de penetração TMA mais alta,resistênci/a â tração a alta temperatura mais alta, e/oumódulo de armazenamento de torsão a alta temperatura maisalto, conforme determinado por análise mecânica dinâmica.Se comparado com um çopolímero aleatório contendo osmesmos monômeros e teor de monômero, os interpolímeros dainvenção possuem deformação permanente à compressão maisbaixa, particularmente a temperaturas elevadas,relaxamento de tensão mais baixo, resistência de arrastomais alta, resistência à ruptura mais alta, resistência àblocagem mais alta, instalação mais rápida devido àtemperatura de cristalização (solidificação) mais alta,recuperação mais alta (especialmente a temperaturaselevadas), melhor resistência à abrasão, maior força deretração, e melhor aceitação de óleo e carga.Os interpolímeros da invenção também exibem uma relaçãoinédita de cristalização e distribuição de ramificação.Ou seja, os interpolímeros da invenção possuem umadiferença relativamente grande entre a temperatura depico mais alta medida utilizando CRYSTAF e DSC comofunção de calor de fusão, especialmente se comparados comos copolímeros aleatórios contendo os mesmos monômeros enível de monômero ou misturas físicas de polímeros, talcomo uma mistura de um polímero de alta densidade e de umçopolímero de densidade mais baixa, a uma densidade totalequivalente. Acredita-se que essa característica inéditados interpolímeros da invenção deve-se à distribuiçãoinédita do comonômero em blocos na cadeia poliméricaprincipal. Em especial, os interpolímeros da invençãopodem compreender blocos alternados de teor de comonômerodiferente (incluindo • blocos de homopolímero). Osinterpolímeros da invenção também compreendem umadistribuição em número e/ou tamanho de bloco de blocos depolímero de densidade e teor de comonômero diferentes,que é um tipo de distribuição Schultz-Flory. Além disso,os interpolímeros da invenção também possuem um perfilinédito de ponto de fusão de pico e de temperatura decristalização que é substancialmente independente dadensidade de polímero, módulo e morfologia. Numaconcretização preferida, a ordem microcristalina dospolímeros demonstra esferulitos característicos e lâminasque são distinguíveis de copolímeros aleatório ou embloco, mesmo em valores PDI que são inferiores a 1,7, oumesmo inferiores a 1,5, até mesmo inferior a 1,3.Além disso, os interpolímeros da invenção podem serpreparados utilizando técnicas para influenciar o grau ounível de formação de blocos. Ou sej a, a quantidade decomonômero e a extensão de cada bloco ou segmento depolímero pode ser alterada controlando-se. a relação e otipo de catalisadores e do agente de translado, bem comoa temperatura de polimerização, e outras variáveis depolimerização. Um benefício surpreendente deste fenômenoé a descoberta de que, à medida que o grau de formação deblocos é aumentada, as propriedades ópticas, resistênciaà ruptura e as propriedades de recuperação a altatemperatura são melhoradas. Em especial, a opacidadediminui, ao passo que as propriedades de transparência,resistência à ruptura e de recuperação a alta temperaturaaumentam à medida que aumenta o número médio de blocos nopolímero. Selecionando-se os agentes de translado e ascombinações de catalisador com capacidade detransferência de cadeia desejada (altas taxas detranslado com baixos níveis de terminação de cadeia)outras formas de terminação de polímero sãoeficientemente suprimidas. Conseqüentemente, observa-sepouca ou nenhuma eliminação de /3-hidreto na polimerizaçãode misturas de comonômero de etileno/a-olefina de acordocom concretizações da invenção e os blocos cristalinosresultantes são altamente ou substancialmentecompletamente lineares, possuindo pouca ou nenhumaramificação de cadeia longa.
Polímeros com extremidades de cadeia altamentecristalinas podem ser seletivamente preparados de acordocom concretizações da invenção. Em aplicações deelastômero, a redução da quantidade relativa de polímeroque termina com bloco amorfo reduz o efeito de diluiçãointermolecular em regiões cristalinas. Esse resultadopode ser obtido selecionando-se agentes de translado decadeia e catalisadores que possuem uma respostaapropriada a hidrogênio ou outros agentes terminador decadeia. Especificamente, se o catalisador que produzpolímero altamente cristalino for mais suscetível àterminação de cadeia (tal como mediante o uso dehidrogênio) do que o catalisador responsável em produziro segmento polimérico menos cristalino (tal como atravésde maior incorporação de comonômero, regio-erro, ouformação de polímero atático), então os segmentospolimérico altamente cristalino preferivelmente povoaráas porções terminais do polímero. Não apenas os gruposcom terminação resultantes são cristalinos, mas quando daterminação, o polímero altamente cristalino que forma olocal do catalisador fica novamente disponível parareiniciar a formação de polímero. O polímero inicialmenteformado é, portanto, outro segmento polimérico altamentecristalino. Conseqüentemente, ambas as extremidades docopo1ímero em multibloco resultante são preferivelmentealtamente cristalinas.
Os interpolímeros de etileno/a-olefina utilizados nasconcreti zações da invenção são preferivelmenteinterpolímeros de etileno com pelo menos uma a-olefinaC3-C2o- Copolímeros de etileno e uma a-olefina C3-C2o sãoespecialmente preferidos. Os interpolímeros podem aindacompreender diolefina C4-C18 e/ou alquenilbenzeno.Comonômeros insaturados apropriados úteis parapolimerização com etileno incluem, por exemplo, monômerosetilenicamente insaturados, dienos conj ugados ou não-conj ugados, polienos, alquenilbenzenos, etc. Exemplos detais comonômeros incluem a-olefinas C3-C2o tais comopropileno, isobutileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-decenoe similares. 1-buteno e 1-octeno são especialmentepreferidos. Outros monômeros incluem estireno, ouestirenos substituídos com alquila,vinilbenzociclobutano, 1,4-hexadieno, 1,7-octadieno, enaftênicos (ex: ciclopenteno, ciclohexeno, ecicloocteno).
Embora os interpolímeros de et ileno/ce-olef iria se j ampolímeros preferidos, outros polímeros de etileno/a-olefina podem também ser usados. Olefinas são usadas napresente invenção referem-se a uma família de compostosbaseados em hidrocarboneto insaturado com pelo .menos umaligação dupla carbono-carbono. Dependendo da seleção decatalisadores, qualquer olefina pode ser usada emconcreti 2ações da invenção. Preferivelmente, olefinasapropriadas são os compostos alifáticos e aromãticos C3-C2o contendo insaturação vinílica, bem como os compostoscíclicos, tal como o ciclobuteno, ciclopenteno,diciclopentadieno e norborneno, inclusive, porém nãolimitado a, norborneno substituído na posição 5 e 6 comgrupos hidrocarbila ou ciclohidrocarbila Ci-C2o • Sãotambém incluídas as misturas de tais olefinas, bem comoas misturas de tais olefinas com compostos de diolefinaC4 -C40.
Exemplos de monômeros olefínicos incluem, •porém não serestringem a propileno, isobutileno, 1-buteno, 1-penteno,1-hexeno, 1-hepteno, -1-octeno, 1-noneno, 1-deceno,' e 1-dodeceno, 1-1etradeceno, 1-hexadeceno, 1-octadeceno, 1 -eicoseno, 3-metil-1-buteno, 3-metil-l-penteno, 4-metil-l-penteno, 4,6-dimetil-l-hepteno, 4-vinilciclohexeno,vinilciclohexano, norbornadieno, etilideno, norborneno,ciclopenteno, ciclohexeno, diciclopentadieno,cicloocteno, dienos C4-C2o/ inclusive, porém não limitadoa 1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, outras a-olefinas C4-C2o e similares. Em certas concretizações, aa-olefina é propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno ou uma combinação dos mesmos. Embora qualquerhidrocarboneto contendo um grupo vinila possa serpotencialmente utilizado nas concretizações da invenção,questões praticas tais como disponibilidade de monômero,custo e a capacidade de convenientemente remover monômeronão reagido do polímero resultante podem tornar-se maisproblemáticas, à medida que o peso molecular do monômerotornar-se alto demais.
Os processos de polimerização aqui descritos são bastanteadequados para ." a produção de polímeros olefínicoscompreendendo monômeros de monovinilideno aromaticosincluindo estireno, o-metil estireno, p-metil estireno,t-butilestireno, e similares. Em especial, osinterpolímeros compreendendo etileno e estireno podem serpreparados seguindo-se os ensinamentos da presenteinvenção. Opcionalmente, os copolímeros compreendendoetileno, estireno e uma alfa-olefina C3-C2o/ opcionalmentecompreendendo um dieno C4-C2o, com propriedades melhoradaspodem ser preparados.
Monômeros de dieno não-conjugados apropriados podem serum dieno de hidrocarboneto de cadeia linear, de cadeiaramificada ou cíclico tendo, de 6 a 15 átomos de carbono.
Exemplos de dienos não-conj ugados apropriadosincluem,porém não se restringem a dienos acíclicos decadeia linear, tais como o 1,4-hexadieno, 1,6-octadieno,1, 7-octadieno, 1,9-decadieno, dienos acíclicos de cadeiaramificada, tais como. o 5-metil-l,4-hexadieno, 3,7-dimetil-1,6-octadieno; 3,7-dimetil-l,7-octadieno eisômeros mistos de dihidromiriceno e dihidroocineno,dienos aliciei icos de anel simples, tais como o 1,3-ciclopentadieno; 1,4-ciclohexadieno; 1,5-ciclooctadieno e1,5-ciclododecadieno e dienos de anel múltiplo,alicíclicos fundidos e de anel ligado em ponte, tais comoo tetrahidroindeno, tetrahidroindeno de metila,diciclopentadieno, biciclo-(2,2,1)-hepta-2,5-dieno;alquenila, alquilideno, cicloalquenila e cicloalquilidenonorbornenos, tais como o 5-metileno-2-norborneno (MNB);5-propeni1-2-norborneno, 5 -isopropilideno-2-norborneno,5-(4-ciclopentenil)-2-norborneno, 5-ciclohexilideno-2-norborneno, 5-vinil- 2-norborneno, e norbornadieno. Dosdienos tipicamente utilizados para preparar EPDMs, osdienos particularmente preferidos são 1,4-hexadieno (HD),5-etilideno-2-norborneno (ENB), 5-vinilideno-2-norborneno(VNB) , 5-metileno-2-norborneno (MNB) e diciclopentadieno(DCPD). Os dienos especialmente preferidos são o 5-etilideno-2-norborneno (ENB) e 1,4-hexadieno (HD).Uma classe de polímeros desej áveis que pode ser preparadade acordo com as concretizações da invenção são osinterpolímeros elastomericos de etileno, uma a-olefinaC3-C2o / especialmente propileno, e opcionalmente um oumais monômeros de dieno. a-olefinas preferidas para usonesta concretização da presente invenção são designadaspela fórmula CH2 = CHR*, onde R* é um grupo alquila linearou ramificado de 1 a 12 átomos de carbono. Exemplos de ot-olefinas apropriadas incluem, porém não se restringem apropileno, isobutileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4 -metil-1-penteno, e 1-octeno. Uma a-olefinaparticularmente preferida é o propileno. Os polímerosbaseados em propileno são geralmente designados no estadoda técnica como polímeros EP ou EPDM. Dienos adequadospara uso na preparação de tais- polímeros, especialmentedos polímeros do tipo EPDM em multibloco, incluem dienosconjugados ou não-conjugados, de cadeia linear ouramificada, cíclicos ou policíclicos compreendendo de 4 a2 0 carbonos. Dienos preferidos incluem 1,4-pentadieno,1,4-hexadieno, 5-etilideno-2-norborneno,diciclopentadieno, ciclohexadieno, e 5-butilideno-2-norborneno. Um dieno especialmente preferido é o 5 -etilideno-2-norborneno.
Devido ao fato de os polímeros contendo . dienocompreenderem segmentos ou blocos alternados contendomaiores ou menores quantidades do dieno (inclusivenenhum) e a-olefina (inclusive nenhuma), a quantidadetotal de dieno e de a-olefina pode ser reduzida sem perdade propriedades de polímero posteriores. Ou seja, devidoao fato de os monômeros de dieno e de a-olef ina serempreferencialmente incorporados a um único tipo de blocode polímero em vez de uniformemente ou aleatoriamente emtodo o polímero, eles são mais eficientemente utilizadose, posteriormente, a densidade de reticulação do polímeropode ser melhor controlada. Tais elastômeros reticulãveise os produtos curados possuem propriedades vantajosas,inclusive maior resistência à tração e melhor recuperaçãoelástica.
Em algumas concretizações, os interpolímeros da invençãofeitos com dois catalisadores que incorporam quantidadesde comonômero diferentes possuem uma relação de peso deblocos formados de 95:5 a 5:95. Os polímeroselastoméricos possuem desejavelmente um teor de etilenode 20 a 90 por cento, um teor de dieno de 0,1 a 10 porcento, e um teor de a-olefina de 10 a 80 por cento, combase no peso total do polímero. Ainda preferivelmente, ospolímeros elastoméricos em multibloco possuem um teor deetileno de 60 a 90 por cento, um teor de dieno de 0,1 a10 por cento, e um teor de a-olef ina de 10 a 40 porcento, com base no peso total do polímero. Polímerospreferidos são polímeros de alto peso molecular, com umpeso molecular médio ponderai (Mw) de 10.000 a cerca de2.500.000, preferivelmente de 20.000 a 500.000, maispreferivelmente de 20.000 a 350.000 e umapolidispersidade inferior a 3,5, mais preferivelmenteinferior a 3,0, e uma viscosidade Mooney (ML (1+4) 125°C)de 1 a 250. Mais preferivelmente, tais polímeros possuemum teor de etileno de 65 a 75 por cento, um teor de dienode 0 a 6 por cento, e um. teor de a-olefina de 20 a 35 porcento.
Os interpolímeros de etileno/a-olefina podem serfuncionalizados incorporando-se pelo menos um grupofuncional em sua estrutura polimérica. Grupos funcionaisrepresentativos podem incluir, por exemplo, ácidoscarboxílicos mono e di- funcionais etilenicamenteinsaturados, anidridos de ácido carboxílico mono e di -funcionais etilenicamente insaturados, sais dos mesmos eésteres dos mesmos. Tais grupos funcionais podem serenxertados a um interpolímero de etileno/a-olefina, oupode ser copolimerizado com etileno e um comonômeroadicional opcional para formar um interpolímero deetileno, o comonômero funcional e opcionalmente outro(s)comonômero(s). Meios para enxertar grupos funcionais nopolietileno são descritos, por exemplo, nas patentesamericanas Nos . 4.762.890, 4.927.888 e 4 . 95 0.541, cuj asdescrições foram aqui incorporadas por referência em suatotal idade. Um grupo funcional particularmente útil é oanidrido málico.
A quantidade do grupo funcional presente no interpolímerofuncional' pode variar. O grupo funcional pode estartipicamente presente num interpolímero funcionalizado dotipo copol ímero numa quantidade de cerca de pelo menoscerca de 1,0, preferivelmente de cerca de pelo menos 5por cento em peso, e mais pref erivelmente de cerca depelo menos 7 por cento em peso. O grupo funcional estarátipicamente presente num interpolímro funcionalizado dotipo copolímero numa quantidade inferior a cerca de 40por cento em peso, preferivelmente inferior a cerca de 3 0por cento em peso, e mais preferivelmente inferior acerca de 25 por cento em peso.
Fibras
Nas configurações da invenção, fibras contínuasproduzidas de interpolímeros de etileno/a-olefina compropriedades únicas são providas. Métodos para produzirvárias fibras dos interpolí meros de etileno/ct-olef ina sãodivulgados no pedido de patente provisória U.S. série n°.60/718.917, depositado em 16 de setembro de 2005, osconteúdos do qual são incorporados por referência aqui emsua totalidade. A densidade global dos copolímeros emblocos para uso aqui é menor que cerca de 0,93 g/cm3,menor que cerca de 0,91 g/cm3 ou menor que cerca de 0,90g/cm3.
Em certas configurações, as fibras contínuas sãoproduzidas a partir de uma mistura de um interpolímero deetileno/cc-olefina e pelo menos um outro polímero. O outropolímero pode ser um elastômero termoplãstico, umpolímero não elástico termoplástico ou uma combinação dosmesmos (mistura polimérica). Em certas configurações, afibra contínua é uma fibra composta de um interpolímerode etileno/a-olefina e um elastômero termoplástico, umafibra composta de um interpolímero de etileno/a-olefina,e um não elastômero termoplástico ou uma fibra compostade um interpolímero de etileno/a-olefina, um elastômerotermoplástico e um polímero não elástico termoplástico. Afibra composta inclui, por exemplo, fibra de estrutura denúcleo-capa, fibra de estrutura lado a lado, fibra deestrutura de núcleo-capa excêntrica e assim por diante.Em algumas configurações, a malha tridimensional pode sercomposta de fibras produzidas de um interpolímero deetileno/a-olefina, e pelo menos de: 1. fibras produzidasa partir de um elastômero termoplástico, 2. fibrasproduzidas a partir de um polímero não elásticotermoplástico ou 3. uma combinação-de fibras produzidas apartir de elastômero termoplástico e fibras produzidas denão elastômero termoplástico.
Exemplos de um composto ou laminado (estrutura de ligaçãointegral) da estrutura de malha composta de fibras deinterpolímero de etileno/a-olefina e fibras de polímeronão elástico termoplástico incluem uma estrutura desanduíche de uma camada de interpolímero de etileno/a-olef ina/camada de não elastômero/camada de elastômero deinterpolímero de a-olefina, uma estrutura dupla de umacamada de interpolímero de etileno/a-olefina/camada denão elastômero e uma estrutura composta de uma matriz deum interpolímero de etileno/a-olefina contendo uma camadade não elastômero nela.
A estrutura de malha provida aqui pode ser um laminado ouum composto de várias estruturas de malha feitas de loopstendo diferentes tamanhos, diferentes deniers, diferentescomposições, diferentes densidades e assim por diantecomo apropriadamente selecionadas, de modo a atender àpropriedade desej ada.
Quando presente, a quantidade do outro polímero nasfibras contínuas para uso aqui é menor que cerca de 90%,cerca de 80%, cerca de 70%, cerca de 60%, cerca de 50%,cerca de 40%, cerca de 30%, cerca de 20%, cerca de 10%,cerca de 5% do peso total do polímero.
Elastômero termoplástico
Exemplos dos elastômeros termoplásticos incluemelastômeros de poliéster, elastômeros de poliuretano eelastômeros de poliamida. O elastômero de poliéster éexemplificado por copolímeros em blocos de poliéster-étercontendo um poliéster termoplástico como um segmento duroe um polialquilenodiol como um segmento macio ecopolímeros em blocos de poliéster-éster contendo umpoliéster termoplástico como um segmento duro e umpoliéster graxo como um segmento macio. Exemplosespecíficos do copolímero em blocos de poliéster-éterincluem copolímeros em blocos terciários contendo pelomenos um ácido dicarboxílico selecionado de ácidosdicarboxílicos aromaticos tais como ácido tereftálico,ácido isoftálico, ácido naftaleno 2,6-dicarboxílico,ácido naftaleno 2,7-dicarboxílico e ácido difenil 4,4'-dicarboxí1ico, ácidos dicarboxílicos alieiclicos taiscomo ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácidosdicarboxílicos alifáticos tais como ácido suecínico,ácido adípico, ácido sebácico e ácido dimérico ederivados formadores de éster dos mesmos, pelo menos umcomponente diol selecionado de dióis alifáticos tais como1,4-butanodiol, etileno glicol, trimetileno glicol,tetrametileno glicol, pentametileno glicol e hexametilenoglicol, dióis alicieiicos tais como 1,1-ciclohexanodimetanol e 1,4-ciclohexanodimetanol ederivados formadores de éster dos mesmos, e pelo menos ummembro selecionado de polialquileno dióis tendo um pesomolecular médio de cerca de 300-5000, tal comopolietileno glicol, polipropileno glicol,politetrametileno glicol e copolímero de oxido deetileno-óxido de propileno. Exemplos do copolímero emblocos de poliéster-éster incluem copolímeros em blocosterciários contendo pelo menos um membro cada dos ácidosdicarboxílicos mencionados anteriormente, os dióismencionados anteriormente e poliéster dióis tendo um pesomolecular médio de cerca de 300-3000 (p.ex.,polilactona). Em consideração à ligação térmica,resistência à hidrólise, esticabilidade e resistênciatérmica, os copolímeros em blocos terciários compreendemácido tereftálico e/ou ácido naftaleno 2,6-dicarboxílicocomo um ácido dicarboxíli.co; 1,4-butanodiol como umcomponente diol; e politetrametileno glicol como umpolialquileno glicol ou polilactona como um poliésterdiol. Em algumas configurações, um elastômero depoliéster contendo polisiloxano para segmento macio podeser usado. Os elastômeros de poliéster mencionadosanteriormente podem ser usados sozinhos ou em combinação.Também, uma mistura ou um copolímero de um elastômero depoliéster e um componente não elastômero podem ser usadosnas fibras contínuas para o loop randômico, em algumasconfigurações, nas estruturas em loop tridimensionaisprovidas aqui.
Exemplos do elastômero de poliamida incluem copolímerosem blocos contendo nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon612, nylon 11, nylon 12 ou um nylon de copolímero dosmesmos como um esqueleto para um segmento duro e pelomenos um polialquilenodiol tendo um peso molecular médiode cerca de 300-5000, tal como polietileno glicol,polipropileno glicol, politetrametileno glicol oucopolímero de oxido de etileno-óxido de propileno como umsegmento . macio, que podem ser usados sozinhos ou emcombinação. Também, uma mistura ou um copolímero de umelastômero de poliamida e um componente não elastômeropodem ser usados na fibra contínua.
Um exemplo típico do elastômero de poliuretano é umelastômero de poliuretano preparado estendendo a cadeiade um pré-polímero tendo grupos isocianato em ambasextremidades, o qual foi obtido reagindo (A) poliétere/ou poliéster tendo um peso molecular médio numérico de1000-6000 e tendo um grupo hidroxila no terminal e (B)poliisocianato contendo um diisocianato orgânico como umcomponente principal, com (C) poliamina contendo diaminacomo um componente principal, em ou sem um solventeconvencional (p.ex., dimetilformamida, dimetilacetamida) ;Exemplos do poliéster e poliéter (A) incluem poliéstercopolimerizado com adipato de polibutileno epolialquilenodióis tais como polietileno glicol,polipropileno glicol, politetrametileno glicol ecopolímero de oxido de etileno-oxido de propileno tendoum peso molecular médio de cerca de 1000-6000,preferivelmente 1300-5000; alguns exemplos depoliisocianato (B) incluem poliisocianato e isocianatoconvencionalmente conhecidos principalmente compostos de4,4'-diisocianato de difenilmetano e acrescentado com umapequena quantidade de triisocianato conhecido etc. sobdemanda; e exemplos de poliamina (C) incluem diaminasconhecidas tais como etileno diamina e 1,2-propilenodiamina, acrescentadas com uma pequena quantidade detriamina ou tetramina sob demanda. Estes elastômeros depoliuretanto podem ser usados sozinhos ou em combinação.Em certas configurações, os elastômeros são elastomero depoliéster, elastomero de poliamida e elastomero depoliuretano os quais são obtidos por copolimerização emblocos de um poliéter glicol, poliéster glicol oupolicarbonato glicol tendo um peso molecular de 300-5000como um segmento macio. Pelo uso de um elastomerotermoplástico, a reprodução por refusão torna-sepossível, facilitando o uso reciclado.
Em certas configurações, o ponto de fusão do elastomerotermoplástico para uso aqui é não menor que 170 °C e nãomaior que 350 ° C, em outras configurações, não menor que140°C e não maior que 300°C, em cuja faixa a durabilidadede resistência térmica pode ser satisfatoriamentemantida.
Quando presente, a quantidade de elastomero termoplásticonas fibras contínuas para uso aqui é menor que cerca de90%, cerca de 80%, cerca de 7 0%, cerca de 60%, cerca de60%, cerca de 50%, cerca de 40%7 cerca de 30%, cerca de20%, cerca de 10%, cerca de 5% do peso total do polímero.
Polímero não elástico termoplástico
Em certas configurações, um polímero não elásticotermoplástico opcionalmente usado com o interpolímero deet ileno/oc-olef ina como um material de partida para afibra contínua é exemplificado por poliéster, poliamida,poliuretano e assim por diante.
A resina poliéster é exemplificada por tereftalato depolietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN),tereftalato de policiclohexilenodimetileno (PCHDT),naftalato de policiclohexilenodimetileno (PCHDN),tereftalato de polibutileno (PBT), naftalato depolibutileno (PBN), copolímeros dos mesmos e assim pordiante.
A resina de poliamida é exemplificada porpolicaprolactama (NY6), polihexametileno adipamida(NY66), polihexametileno.sebacamida (NY6-10), copolímerosdos mesmos e assim por diante.
O ponto de fusão do não elastômero termoplástico a serusado em certas configurações, está em uma faixa de cercade 150°C a 350°C, em outras configurações, de cerca de200°C a 300°C, em outras configurações, de 240°C a 300°C.
Quando presente, a quantidade do polímero não elásticotermoplástico nas fibras contínuas para uso aqui é menorque cerca de 7 0%, cerca de 60%, cerca de 5 0%, cerca de4 0%, cerca de 30%, cerca de 20%, cerca de 10%, cerca de5% do peso total do polímero.
Aditivos
Opcionalmente, as estruturas de malha providas aqui podemconter pelo menos um aditivo com o propósito de melhorare/ou controlar a processabilidade, aparência,propriedades físicas, químicas e/ou mecânicas das mesmas.
Qualquer aditivo polimérico conhecido por uma pessoa deexperiência ordinária na técnica pode ser usado nasestruturas de malha de alcochoamento providas aqui.Exemplos não limitantes de aditivos adequados incluemantioxidantes, estabilizantes de UV, corantes oupigmentos, retardantes de chama, agentes antiestática, ecombinações dos mesmos. A quantidade total dos aditivospode variar de cerca de maior que 0 a cerca de 3 0%, decerca de 0,001% a cerca de 20%, de cerca de 0,01% a cercade 20%, de cerca de 0,1% a cerca de 20%, de cerca de 1% acerca de 15%, ou de cerca de 1% a cerca de 10% do pesototal do polímero. Alguns aditivos poliméricos foramdescritos em Zweifel Hans e outros, "Plastics AdditivesHandbook" [Manual de Aditivos Plásticos] , Hanser GardnerPublicat ions., Cincinnati, Ohio, 5a edição (2001), que éincorporado aqui por referência em sua totalidade.Ao formular as fibras contínuas providas aqui, édesejável que cada um dos aditivos sej a compatível com ointerpolímero de etileno/cc-olefina usado aqui tal que osaditivos não separem fases do interpolímero de etileno/a-olefina, particularmente em estado fundido. Em geral, acompatibilidade de um aditivo com o interpolímero deetileno/a-olefina aumenta com a diminuição na diferençaentre seus parâmetros de solubilidade tais comoparâmetros de solubilidade de Hildebrand. Algunsparâmetros de solubilidade de Hildebrand estão tabuladospara solventes em: Barton, A.F.M., Handbook of Solubilityand Other Cohesion Parameters [Manual de parâmetros desolubilidade e outros de coesão], 2a Edição, CRC Press,Boca Raton, FL (1991); para monômeros e polímerosrepresentativos em Polymer Handbook [Manual depolímeros], 3a Ed. , J. Brandrup & E.H. Immergut, Ed.s JohnWiley, NY, páginas 519-557 (1989); e para muitospolímeros comercialmente disponíveis em Barton, A.F.M.,Handbook of. Polymer-Liquid Interaction Parameters andSolubility Parameters [Manual de parâmetros de interaçãopolímero-líquido e parâmetros de solubilidade], CRCPress, Boca Raton, FL (1990), todos os quais sãoincorporados aqui por referência. 0 parâmetro desolubilidade de Hildebrand para um copolímero pode sercalculado usando uma fração de volume ponderando osparâmetros de solubilidade de Hildebrand individuais paracada monômero contendo o copolímero, como descrito paracopolimeros binários em Barton A.F.M., Handbook ofSolubility Parameters and Other Cohesion Parameters, CRCPress, Boca Raton, pagina 12 (1990) . A magnitude doparâmetro de solubilidade de Hildebrand para materiaispoliméricos é também conhecida a ser fracamentedependente do peso molecular do polímero, como notado emBarton, páginas 446-448. Portanto, existirá uma faixa depeso molecular preferida para um dado interpolímero deetileno/a-olefina, e a resistência adesiva pode seradicionalmente controlada manipulando o peso molecular dointerpolímero de etileno/a-olefina ou os aditivos. Emalgumas configurações, a diferença absoluta em parâmetrode solubilidade de Hildebrand entre o interpolímero deetileno/a-olefina e um aditivo tal como o antioxidantecai dentro da faixa de maior que 0 a cerca de 10 MPa1/2,cerca de "0,1 a cerca de 5 MPa1/2, cerca de 0,5 a cerca de4,0 MPa1/2, ou cerca de 1 a cerca de 3,0 MPa1/2.
O antioxidante ou um estabilizante para uso nas fibrascontínuas providas aqui inclui qualquer antioxidanteconhecido por uma pessoa de experiência ordinária natécnica. Exemplos não ' limitantes de .antioxidantesadequados incluem antioxidantes baseados em amina taiscomo alquil difenilâminas , f enil - oc-naf t ilamina, fenil-a-naftilamina substituída com alquila ou aralquila, p-fenileno diaminas alquiladas, tetrametil-diaminodifenilamina e os similares; e compostos de fenóisimpedidos tais como 2,6-di-t-butil-4-metilfenol; 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3',5'-di-t-butil-4'-hidroxibenzil)benzeno; tetraquis[(metileno(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamato)]metano (p.ex., IRGAN0X@1010, de Ciba Geigy, Nova York); octadecil-3,5-di-t-butil-4-hidroxicinamato (p.ex. , IRGANOX@ 107 6 ,comercialmente disponível de Ciba Geigy) , Cyanox® 17 90,tris(2,4-ditert-butilfenil)fosfito (Irgafos 168), PEPQ(nome comercial de Sandoz Chemical) e combinações dosmesmos. Quando usado, a quantidade do antioxidante nafibra contínua pode ser de cerca de maior que 0 a cercade 10 por cento em peso, de cerca de 0,1 a cerca de 5 porcento em peso, ou de cerca de 0,5 a cerca de 2 por centoem peso do peso total do interpolímero.
Em certas configurações, as estruturas de malha dealcochoamento divulgadas aqui contêm um estabilizante deUV que pode impedir ou reduzir a degradação da estruturade malha por radiações UV. Qualquer estabilizante de UVconhecido por uma pessoa de experiência ordinária natécnica pode ser usado aqui. Exemplos não limitantes deestabilizantes de UV adequados incluem benzofenonas,benzotriazóis, aril ésteres, oxanilidas, ésteresacrílicos, formamidina negro de fumo, aminas impedidas,temperadores de níquel, aminas impedidas, antioxidantesfenólicos, sais metálicos, compostos de zinco ecombinações dos mesmos. Quando usado, a quantidade doestabilizante de UV na composição pode ser de cerca demaior que 0 a cerca de 10 por cento em peso, de cerca de0,1 a cerca de 5 por cento em peso, ou de cerca de 0,5 acerca de 2 por cento em peso do peso total dointerpolímero.
Em configurações adicionais, as fibras contínuas para usoaqui opcionalmente contêm um corante ou pigmento que podemudar a aparência da estrutura de malha aos olhoshumanos. Qualquer corante ou pigmento conhecido por umapessoa de experiência ordinária na técnica pode seradicionado às fibras providas aqui. Exemplos nãolimitantes de corantes ou pigmentos adequados incluempigmentos inorgânicos tais como óxidos metálicos taiscomo oxido de ferro, oxido de zinco, e dióxido detitânio, óxidos metálicos misturados, negro de fumo,pigmentos orgânicos tais como antraquinonas, antantronas,compostos azo e monoazo, arilamidas, benzimidazolonas,lagos BONA, dicetopirrolo-pirróis, dioxazinas, compostosdiazo, compostos diarileto, flavantronas, indantronas,isoindolinonas, isoindolinas, complexos metálicos, saismonoazo, naftóis, b-naftóis, naftol AS, lagos de naftol,perilenos, perinonas, ftalocianinas, pirantronas ,quinacridonas, e quinoftalonas, e combinações dos mesmos.
Exemplos adicionais de corantes ou pigmentos adequadosincluem pigmentos inorgânicos tais como dioxido detitânio e negro de fumo, pigmentos de ftalocianina, eoutros pigmentos orgânicos tais como IRGAZIN®,CROMOPHTAL®, MONASTRAL®, CINQUASIA®, IRGALITE®, ORASOL®,todos os quais estão disponíveis de Ciba SpecialtyChemicals, Tarrytown, NY. Onde usado, a quant idade docorante ou pigmento na fibra pode ser de cerca de maiorque 0 a cerca de 10 por cento em peso, de cerca de 0,1 acerca de 5 por cento em peso, ou de cerca de 0,5 a cercade 2 por cento em peso do peso total do interpolímero.
Onde usado, a quantidade do corante ou pigmento naestrutura de malha de alcochoamento pode ser de cerca demaior que 0 a cerca de 10 por cento em peso, de cerca de0,1 a cerca de 5 por cento em peso, ou de cerca de 0,25 acerca de 2 por cento em peso do peso total da estruturade malha de alcochoamento. Alguns corantes foramdescritos em Zweifel e outros, "Plastics AdditivesHandbook", Hanser Gàrdner Publications, Cincinnati, Ohio,5a Edição, Capítulo 15, páginas 813-882 (2001), que éincorporado aqui por referência.
Métodos gerais para preparar uma estrutura de malha dealcochoamento
As estruturas de malha de alcochoamento providas aquipodem ser preparadas por qualquer método conhecido natécnica, exemplos de tais métodos são descritos nas30 patentes U.S. nos 5.639.543 e 6.378.150, as quais sãoincorporadas aqui por referência.
Como mostrado na figura 8, uma estrutura de malha dealcochoamento exemplar provida aqui tem uma estrutura deloop randômico tridimensional 1 proporcionada por muitosloops 3 formados permitindo as fibras contínuas 2 de 10 0denier ou acima, se enrolarem para permitir osrespectivos loops entrarem em contato entre si em umestado fundido e serem ligados termicamente na maioriados pontos de contato 4. Mesmo quando uma grande tensãopara causar deformação significativa é proporcionada,esta estrutura absorve a tensão com toda estrutura demalha composta de loops randômicos tridimensionaisintegrados fundidos, se autodeformando; e uma vez que atensão é aliviada, a resiliência de borracha doelastômero se manifesta por si própria para permitir arecuperação para o formato original da estrutura. Quandouma estrutura de malha composta de fibras contínuasproduzidas de um polímero não elástico conhecido é usadacom um material de alcochoamento, a deformação plástica édesenvolvida e a recuperação não pode ser alcançada,resultando portanto em fraca durabilidade de resistênciatérmica. Quando as fibras não são ligadas fundidas empontos de contato, o formato não pode ser retido e aestrutura não muda integralmente seu formato, com oresultado que um fenômeno de fadiga ocorre devido àconcentração de tensões, degradando portanto nãobeneficamente a durabilidade e resistência à deformação.
Em certas configurações, a ligação fundida é o estadoonde todos os pontos de contato são ligados fundidos.Um método exemplar para produzir uma estrutura de malhade alcochoamento é descrito na figura 9. 0 método incluias etapas de (a) aquecer um interpolímero de etileno/ce-dei ina fundido, a uma temperatura de 10°C-80°C mais altaque o ponto de fusão do interpolímero em uma extrusora defundido típica (b) descarregar o interpolímero fundido nadireção para baixo a partir de um bico (5) com váriosorifícios para formar loops permitindo as fibras caíremnaturalmente. O interpolímero pode ser usado emcombinação com um elastômero termoplástico, polímero nãoelástico termoplástico ou uma combinação dos mesmos, comoa ocasião demandar. A distância entre a superfície dobico e transportadores de coleta (7) instalados em umaunidade de resfriamento para solidificar as fibras,viscosidade do fundido do interpolímero, diâmetro doorifício e a quantidade a ser descarregada são oselementos que decidem o diâmetro do loop e fineza dasfibras. Loops (3) são formados retendo e permitindo asfibras fundidas fornecidas (2) residirem entre um par deconj untos de transportadores de coleta em uma unidade deresfriamento (6) (a distância entre eles sendoajustãvel), trazendo os loops assim formados em contatoentre si aj ustando a distância entre os orifícios paraesta finalidade tal que os loops em contato sejam ligadostermicamente à medida que eles formem uma estrutura deloop randômico tridimensional. Então, as fibrascontínuas, onde pontos de contato foram ligadostermicamente à medida que os loops formaram uma estruturade loop randômico tridimensional, são continuamentelevadas para dentro de uma unidade de resfriamento parasolidificação para proporcionar uma estrutura de malha.
Depois disso, a estrutura é cortada em um comprimento eformato desejados e processada em um laminado à medida donecessário para uso como um material de alcochoamento. Ométodo é caracterizado em que um interpolímero é fundidoe aquecido a uma temperatura de 10°C-80°C mais alta que oponto de fusão do interpolímero e entregue na direçãopara baixo em um estado fundido a partir de um bico tendovários orifícios. Quando o interpolímero é descarregado auma temperatura menor que 10 °C mais alta que o ponto defusão, a fibra entregue se torna fria e menos fluídicapara resultar em ligação térmica insuficiente dos pontosde contato das fibras.
As propriedades, tais como, o diâmetro do loop e finezadas fibras constituindo a estrutura de malha dealcochoamento providas aqui dependem da distância entre asuperfície do bico e o transportador de coleta instaladoem uma unidade de resfriamento para solidificar ointerpolímero, viscosidade do fundido do interpolímero,diâmetro do orifício e a quantidade do interpolímero aser entregue a partir dele. Por exemplo, uma quantidadediminuída do interpolímero pode ser entregue e umaviscosidade de fundido mais baixa com a entrega resultaem fineza menor das fibras e menor diâmetro médio de loopdo loop randômico. Ao contrário, uma distância encurtadaentre a superfície do bico e o transportador de coletainstalado na unidade de resfriamento para solidificar ointerpolímero resulta em uma fineza ligeiramente maior dafibra e um diâmetro médio de loop maior do looprandômico. Estas condições em combinação permitem afineza desej ãvel das fibras contínuas de 10 0 denier a100000 denier e um diâmetro médio do loop randômico denão ma i s que 10 0 mm, 10-50 ou 2-25 mm. A j us t ando adistância até o transportador mencionado anteriormente, aespessura da' estrutura pode ser controlada enquanto aestrutura de malha ligada termicamente está em um estadofundido e uma estrutura tendo uma espessura desejável esuperfície plana formada pelos transportadores pode serobtida. A velocidade muito grande do transportadorresulta em falha em ligar termicamente os pontos decontato, uma vez que o resfriamento prossegue antes daligação térmica. Por outro lado, a velocidade muito lentapode provocar densidade mais alta resultando deinchamento excessivamente longo do material fundido. Emalgumas configurações a distância até o transportador e avelocidade do transportador devem ser selecionadas talque a densidade aparente desejada de 0,005-0,1 g/cm3 ou0,01-0,05.g/cm3 possa ser conseguida.
Usos da estrutura de malha
A estrutura de malha provida aqui é usada em váriasaplicações de alcochoamento conhecidas na técnica,incluindo, mas não limitadas a enchimento para uma camadasuperficial, um material de alcochoamento de camadaintermediária, para uso em assentos de veículo, assentosde veículos marítimos, camas, sofás, cadeiras, e móveis.
Quando a estrutura de malha provida aqui é usada como ummaterial de alcochoamento, o polímero a ser usado,fineza, diâmetro de loop e densidade aparente devem serselecionados dependendo do propósito de uso e onde eledeve ser usado. Por exemplo, quando a estrutura é usadapara um enchimento para uma camada superficial, densidadebaixa, fineza pequena e diâmetro pequeno de loop sãodesejãveis de modo a impor um toque macio, imersão eexpansão adequadas com tensão; quando usada como ummaterial de alcochoamento de camada intermediária,densidade média, fineza grande e diâmetro de loop umpouco grande são desejáveis para diminuir a vibração deressonância, o que por sua vez melhora a retenção deformato com o auxílio de dureza adequada e mudança linearem histerese sob compressão e manter durabilidade. Emadição, a estrutura da presente invenção pode ser usadapara assentos de veículo, assentos de veículos marítimos,camas, cadeiras, móveis e assim por diante com a formaçãoda estrutura em um formato adequado com o uso de um moldeetc. até o. grau "em que a estrutura tridimensional nãoseja prejudicada, e cobrindo a mesma com um envoltórioexterno.
Também é possível usar a estrutura j unto com outrosmateriais de alcochoamento, tais como material dealcochoamento endurecido ou tecido não trançado feito deum conjunto de fibras curtas, para conseguir v que apropriedade desej ada atenda ao uso desej ado.
Adicionalmente, acabamento à prova de chama, acabamentoinseticida-antimicrobiano, resistência a calor e água,repelência de óleo, cor, fragrância e assim por diantepodem ser impostos durante um estágio opcional a partirda preparação do polímero para processamento do mesmo emum artigo moldado.
Os exemplos seguintes são apresentados para exemplificarconfigurações da invenção, mas não são intencionados alimitar a invenção às configurações específicasregistradas. A menos que indicado ao contrário, todas aspartes e porcentagens são em peso. Todos os valoresnuméricos são aproximados. Quando faixas numéricas sãodadas, deve ser entendido que configurações fora dasfaixas declaradas ainda podem cair dentro do escopo dainvenção. Detalhes específicos descritos em cada exemplonão devem ser interpretados como característicasnecessárias da invenção.
EXEMPLOS
Métodos de Teste
Nos exemplos a seguir, são empregadas as técnicasanalíticas seguintes:
Método GPG para as Amostras 1-4 e A-C
Um robô automati zado para manuseio de líquido equipadocom uma agulha aquecida aj ustada em 160°C é utili zadopara adicionar 1,2,4 -triclorobenzeno suficienteestabilizado com 300 ppm de Ionol para cada amostra depolímero secado para dar uma' concentração final de 30mg/ml. Uma pequena haste de agitação em vidro é colocadaem cada tubo e as amostras aquecidas até 16 0°C durante 2horas num agitador orbital aquecido girando a 2 50 rpm. Asolução polimérica concentrada é então diluída em lmg/mlutilizando o robô automatizado para manuseio de líquido ea agulha aquecida ajustada em 160°C.
Um sistema Symyx Rapid GPC é usado para determinar osdados de peso molecular para cada amostra. Uma bombaGilson 3 50 ajustada a uma taxa de escoamento de 2,0ml/min é usada para bombear 1,2-diclorobenzeno purgadocom hélio estabilizado com 300 ppm de Ionol como fasemóvel através de três colunas Plgel de 10 micrômetros(/xm) Mista B 3 00mm x 7,5 mm colocadas em série eaquecidas até 160°C. Um detector Polymer Labs ELS 1000 éutilizado com o .Evaporador aj ustado em 2 5 0°C, oNebulizado é aj ustado em 16 5°C e a taxa de fluxo denitrogênio ajustada em 1,8 SLM a uma pressão de 60-80 psi(400-600 kPa)N2. As amostras de polímero são aquecidasaté 16 0°C e cada amostra inj etada num laço de 2 50 /xlutilizando o robô de manueio de líquido e uma agulhaaquecida. São utilizadas análise em série das amostras depolímero utilizando dois laços ligados e inj eções desobreposição. Os dados de amostra são coletados eanalisados utilizando-se Software Symyx Epoch™. Os picossão manualmente integrados e as informações sobre pesomolecular reportadas não corrigidas contra uma curva decalibração padrão de poliestireno.
Método CRYSTAF Padrão
As distribuições de ramificação são determinadas atravésde fracionamento por análise de cristali zação (CRYSTAF)utilizando uma unidade CRYSTAF 200 da PolymerChar,Vaieneia, Espanha. As amostras são dissolvidas em 1,2,4-triclorobenzeno a 16 0°C (0,66mg/mL) durante 1 hora eestabilizadas a 95°C durante 4 5 minutos. As temperaturasde amostragem variam de 95 a 3 0°C a uma taxa deresfriamento de 0,2°C/min. Um detector infravermelho éutilizado para medir as concentrações da solução depolímero, A concentração solúvel cumulativa é medida àmedida que o polímero cristaliza enquanto a temperatura éreduzida. A derivada analítica do perfil cumulativoreflete a distribuição de ramificação de cadeia curta dopolímero.
A temperatura de pico CRYSTAF e a área identificada pelomódulo de análise de pico incluída no software CRYSTAF(Versão 2001.b, PolymerChar, Valencia, Espanha). A rotinade identificação de pico CRYSTAF identifica umatemperatura de pico como um máximo na curva dW/dT e aárea entre as maiores inflexões positivas em qualquerlado do pico identificado na curva de derivação. Paracalcular a curva CRYSTAF, os parâmetros de processamentopreferidos estão com um limite de temperatura de 7 0°C ecom parâmetros de suavização acima do limite detemperatura de 0,1, e abaixo do limite de temperatura de0,3.
Método Padrão de DSC (Excluindo as Amostras 1-4 e A-C)
Os resultados da Calorimetria Diferencial Exploratóriasão determinados utilizando um equipamento Q10 0 0 DSCmodelo TAI equipado com um acessório de resfriamento RCSe um amostrador automático. É utilizado um fluxo de gásde purga de nitrogênio de 50 ml/min. A amostra é prensadanuma película fina e fundida na prensa a cerca de 175°C eentão resfriada a ar até temperatura ambiente (25°C) . 3-10 mg de material é então cortado num disco de 6mm dediâmetro, pesado com precisão, colocado num recipiente dealumínio leve (ca 5 0 mg) e então fechado. O comportamentotérmico da amostra é investigado com o perfil detemperatura seguinte. A amostra é rapidamente aquecidaaté 180°C e mantida isotérmica durante 3 minutos pararemover qualquer histórico térmico anterior. A amostra éentão resfriada até -40° C a uma taxa de resfriamento de10°C/min e mantida a -40°C durante 3 minutos. A amostra éentão aquecida até 15 0°C a uma taxa de aquecimento de10°C/min. As curvas de resfriamento e de segundoaquecimento são registradas.
O pico de fusão DSC é medido como o máximo na taxa defluxo de aquecimento (W/g) com respeito à linha dereferência linear traçada entre -30°C e o final da fusão.
O calor de fusão é medido como a área sob a curva defusão entre -30°C e o final da fusão utili zando uma linhade referência linear.
Método GPC (Excluindo as Amostras 1-4 e A-C)
0 sistema cromatogrãfico de permeação de gel consiste deum instrumento Modelo PL-210 da Polymer Laboratories oude um instrumento Modelo PL-220 da Polymer Laboratories.
A coluna e os compartimentos de carrosel são operados a140°C. São usadas três colunas Mixed-B de 10 mícrons daPolymer Laboratories. O solvente é o 1,2,4-triclorobenzeno. As amostras são preparadas a umaconcentração de 0,1 gramas de polímero em 50 mililitrosde solvente contendo 200 ppm de hidroxitolueno butilado(BHT). As amostras são preparadas agitando-se levementedurante 2 horas a 160°C. 0 volume de injeção utilizado éde 100 microlitros ' e a taxa de escoamento é de 1,0ml/minuto.
A calibração do conjunto de coluna GPC é realizada com 21padrões de poliestireno com distribuição de pesomolecular estreita com pesos moleculares variando de 58 0a 8.400.000, dispostos em 6 misturas "coquetel" com pelomenos uma década de separação entre os pesos molecularesindividuais. Os padrões são adquiridos da PolymerLaboratories (Shrospshire, UK) . Os padrões depoliestireno são preparados a 0,025 gramas em 50mililitros de solvente para pesos moleculares iguais oumaiores que 1.000.000 e 0,05 gramas em 50. mililitros desolvente para pesos moleculares inferiores a 1.000.000.Os padrões de poliestireno são dissolvidos a 80°C comleve agitação durante 30 minutos. As misturas de padrõesestreitos são executadas primeiro e na ordem de pesomolecular decrescente mais alto para minimizar adegradação. Os pesos moleculares de pico de padrão depoliestireno são convertidos em pesos moleculares depolietileno utilizando a seguinte equação (conformedescrita em Williams e Ward, J.Polym.Sei . , Polym.Let. 6,621 (1968)): Mpolietileno = 0,431 (Mpoiiestireno).
Os cálculos de peso molecular equivalente de polietilenosão realizados utilizando o software Viscotek TriSECversão 3.0.
Deformação Permanente à Compressão
A deformação permanente â compressão é medida de acordocom ASTM D 3 95. A amostra é preparada empilhando- sediscos redondos com 25,4 mm de diâmetro na espessura de3, 2mm, 2, Omm, e 0,25 mm até que se atinja uma espessuratotal de 12,7 mm. Os discos são cortados de placasmoldadas por compressão de 12, 7cm x 12,7 cm com umaprensa quente sob as seguintes condições: pressão zerodurante 3 minutos a 190°C/ seguido de 86 MPa durante 2minutos a 190°C, seguido de resfriamento dentro da prensacom água corrente fria a 86 MPa.
Densidade
As amostras para medição de densidade são preparadas deacordo com ASTM D 192 8 . As medições são efetuadas noprazo de uma hora de prensagem da amostra uti1izando oMétodo B ASTM D792.
Módulo de Flexão/Secante/Módulo de Armazenamento
As amostras são moldadas por compressão utilizando ASTMD1928. Os módulos de flexão e secante 2% são medidos deacordo com ASTM D-790. O módulo de armazenamento é medidode acordo com ASTM D-5026-01 ou técnica equivalente.
Propriedades Ópticas
As películas com 0,4mm de espessura são moldadas porcompressão utilizando uma prensa quente (Carver Modelo#4095-4PR1001R). As pelotas são colocadas entre folhas depolitetrafluoroetileno, aquecidas até 190°C a 55 psi (380kPa) durante 3 minutos, seguido de 1,3 MPa durante 3minutos, e então 2,6 MPa durante 3 minutos. A película éentão resfriada na prensa com água corrente fria a 1,3MPa durante 1 minuto. As películas moldadas porcompressão são usadas para medições ópticas, comportaçãode tração, recuperação e relaxamento de tensão.
A transparência é medida ut-ilizando um BYK Gardner Haze-gard conforme especificado em ASTM D 1746.
0 brilho a 45° é medido utilizando um Medidor de BrilhoMicrógloss 45° da BYK Garner conforme especificado emASTM D-2457.
A opacidade interna é medida utilizando um BYK GardnerHaze-gard baseado no Procedimento A de ASTM D 1003. Óleomineral é aplicado à superfície da película para removerriscos superficiais.
Propriedades Mecânicas - Tração, Histerese e Ruptura
O comportamento tensão-deformação em tensão uniaxial émedido utilizando amostras de microtração segundo ASTM D1708. As amostras são dis tendi das com um Instron a 50 0%min"1 a 21°C. A resistência à tração e alongamento naruptura são reportados de uma média de 5 amostras.
A histerese a.100% e 300% é determinada a partir de cargacíclica até 100% e 300% de deformações utilizandoamostras de mi crot ração ASTM D 17 08 com um instrumentoInstron . A amostra e carregada e descarregada a 267 min"1 durante 3 ciclos a 2 l°C. Os experimentos cíclicos a300% e 80°C são conduzidos utilizando uma câmaraambiental. No experimento a 80°C, a amostra é deixadaequilibrar durante 45 minutos à temperatura de testeantes do teste. No experimento cíclico com 300% dedeformação e a 21°C, a tensão de retração a umadeformação de 150% do primeiro ciclo de descarga éregistrada. A recuperação percentual para todos osexperimentos é calculada a partir do primeiro ciclo dedescarga utilizando a deformação na qual a carga retornouà linha de referência. A recuperação percentual édefinida como:
<formula>formula see original document page 62</formula>
onde Sf é a deformação considerada para a carga cíclica ess é a deformação na qual a carga retorna â linha dereferência durante o primeiro ciclo de descarga.0 relaxamento de tensão é medido a uma deformação de 50por cento e 3 7°C durante 12 horas ut i1i zando uminstrumento INSTRON™ equipado com uma câmara ambiental.
A geometria de calibração foi de 76 mm x 25 mm x 0,4 mm.Após equilibrar a 3 7°C durante 4 5 minutos na câmaraambiental, a amostra foi distendida até 50% de deformaçãoa 333%min"1. A tensão foi registrada como função de tempodurante 12 horas. 0 relaxamento de tensão percentual após12 horas foi calculado utilizando a fórmula:
<formula>formula see original document page 62</formula>
onde L0 é a carga a uma deformação de 50% a 0 hora e L12 éa carga a uma deformação de 50% após 12 horas.
Os experimentos de ruptura com entalhe por tração sãoconduzidos nas amostras que possuem uma densidade de 0,88g/cc ou menos utilizando um instrumento INSTRON™. Ageometria consiste de uma seção de aferição de 7 6mm x13mm x 0,4mm com um corte por entalhe de 2 mm na amostrana metade de seu comprimento. A amostra é distendida a508mm min'1 a 21°C até que se quebre. A energia de rupturaé calculada como a área sob a curva de tensão-alongamentoaté deformação na carga máxima. É reportada uma média depelo menos 3 amostras.
TMAA Análise Mecânica Térmica {Temperatura de Penetração) éconduzida em discos moldados por compressão com 3 0mm dediâmetro x 3, 3mm de espessura, formados a 180°C e sobpressão de moldagem de 10 MPa durante 5 minutos e entãoresfriados rapidamente a ar. O instrumento utilizado é oTMA 7 da Perkin Elmer. No teste, uma sonda com ponta del,5mm de raio (P/N N519-041Ç) é aplicada à superfície dodisco de amostra com força de IN. A temperatura é elevadaem 5°C/ min a partir de 25°C. A distância de penetraçãoda sonda é medida como ; função de temperatura. Oexperimento termina quando ;a sonda tiver penetrado lmmpara dentro da amostra.
DMA
A Análise Mecânica Dinâmica (DMA) é medida em discosmoldados por compressão formados numa prensa quente a18 0°C a uma pressão de 10 MPa durante 5 minutos e entãoresfriados a água na prensa a 90°C/min. 0 teste éconduzido utilizando um reômetro' de tensão controlada (TAInstruments) equipado com fixações em cantiléver duplopara teste de torsão.
Uma placa de 1,5mm é prensada e cortada numa barra dedimensões 3 2x12 mm. A amostra é fixada em ambas asextremidades entre fixações:separadas em lOmm (separaçãode pega AL) e submetida a sucessivas etapas detemperatura de -100°C a 2 0 0°C (5°C por etapa) . Em cadatemperatura, o módulo de torsão é medido numafreqüência angular de 10 rad/s, a amplitude de deformaçãosendo mantida entre 0, 1 por cento e 4 por cento paragarantir que o torque seja suficiente e que a mediçãopermaneça no regime linear.
Uma força estática, inicial de lOg é mantida (modo deauto-tensão) para evitar afrouxamento na amostra quando aexpansão térmica ocorrer. Como conseqüência, a separaçãode pega AL aumenta com a temperatura, especialmente acimado ponto de fusão ou de amolecimento da amostra depolímero. O teste pára na temperatura máxima ou quando oespaço entre as fixações atinge 65 mm.Indice de Fusão
O índice de fusão, ou I2, é medido de acordo com ASTM D1238, Condição 190°C/2,16 kg. O índice de fusão, ou I10/ étambém medido de acordo com ASTM D 123 8, Condição190°C/10 kg.
ATREF
A análise de Fracionamento por Eluição e Elevação deTemperatura Analítico (ATREF) é conduzida de acordo com ométodo descrito em USP 4.798.081 e Wilde, L.; Ryle, T.R.;
Knobeloch, D.C. ; Peat, I.R. ; Determination of BranchingDi stjrihutions in Polyethylene and Êthylene Copolymers,J. Polym. Sei . , 20, 441-455 (1982), que são aquiincorporados por referência em sua totalidade. Acomposição a ser analisada é dissolvida emtriclorobenzeno e deixada cristalizar. numa colunacontendo um suporte inerte (esfera de aço inoxidável)reduzindo-se lentamente a temperatura para 2 0°C a umataxa de resfriamento de 0, l°C/min. A coluna é equipadacom um detector infravermelho. Uma curva de cromatogramaATREF é então gerada eluindo-se a amostra cristalizada depolímero da coluna aumentando-se lentamente a temperaturado solvente de eluição (triclorobenzeno) de 20 para 120°Ca uma taxa de 1, 5°C/min.
Análise 13C NMR
As amostras são preparadas adicionando-se aproximadamente3g de uma mistura 5 0/50 de tetracloroetano-d2/ortodiclorobenzeno a uma amostra de 0,4 g num tubo NMRlOmm. As amostras são dissolvidas e homogeneizadasaquecendo-se o tubo e seu conteúdo até 15 0°C. Os dadossão coletados utilizando um espectrômetro JEOL ECLIPSE™400 MHZ ou um espectrômetro Varian Unity PLUS™ 400 MHz,correspondendo a uma freqüência de ressonância 13C de100,5 MHz. Os dados são adquiridos utilizando 4000transientes por arquivo de dados com um retardo derepetição de pulso de 6 segundos. Para obter sinal-ruídomínimo para análise quantitativa, os arquivos de dadosmúltiplos são adicionados. A largura espectral é de25.000 Hz com um tamanho de arquivo mínimo de pontos dedados de 32K. As amostras são analisadas a 130°C numasonda de banda larga de lOmm. A incorporação decomonômero é determinada utilizando um método tríadeRandal1 (Randal1, J.C.; JMS-Rev.Macromol.Chem.Phys. , C29,201-317 (1989) aqui incorporado por referência em suatotalidade.
Fracionamento de Polímero através de TREF
0 fracionamento TREF em larga escala é conduzidodissolvendo-se 15-2 0g de polímero em 2 litros de 1,2,4-triclorobenzeno (TCB) agitando-se por 4 horas a 160°C. Asolução de polímero é forçada com 15 psig (100 kPa) denitrogênio numa coluna de aço de 3 polegadas por 4 pés(7,6cm x 12 cm) carregada com uma mistura 60:40 (v:v) deglóbulos de vidro esféricos de qualidade técnica de malha30-40(600-425 fim) (da Potters Industries, HC 3 0 Box 2 0,Brownwood, TX, 76801) e uma esfera de fio cortado em açoinoxidável com 0,028"diâmetro (0,7mm) (da Pellets, Inc.63 Industrial Drive, North Tonawanda, NY 14120). A colunafoi imersa numa camisa de óleo termicamente controlada,ajustada, inicialmente em 160°C. A coluna é primeiramenteresfriada balisticamente em até 12 5°C, e então lentamenteresfriada para 20°C a 0,04°C por minuto e mantida durante1 hora. TCB fresco é introduzido a cerca de 65 ml/minenquanto a temperatura é aumentada em 0,167°C por minuto.
Porções de eluente de aproximadamente 2 000 ml da colunaTREF preparatória são coletadas num coletor de fraçãoaquecida com 16 estações. O polímero é concentrado emcada fração utilizando um evaporador rotativo até quepermaneça cerca de 50 a 100 ml da solução de polímero. Assoluções concentradas são deixadas repousar da noite parao dia antes da adição de metanol excedente, filtração eenxágüe (aprox.300-500 ml de metanol incluindo o enxãgüefinal). A etapa de filtração é realizada numa estação defiltração de 3 posições assistida por vácuo utilizandopapel de filtro revestido com 5,0 m depolitetrafluoroetileno (da Osmonics Inc., Cat.#Z50WP04750) . As frações filtradas são secadas da noitepara o dia num forno a vácuo a 60°C e pesadas numabalança analítica antes de teste adicional.
Resistência de Fundido
A Resistência de Fundido (MS) é medida utilizando-se umreômetro capilar ajustado a uma matriz 20:1 com diâmetrode 2, lmm com um ângulo de entrada de aproximadamente 45graus. Após equilibrar as amostras a 190°C durante 10minutos,= o pistão é operado a uma velocidade de 1polegada/minuto (2,54 cm/minuto). A temperatura padrão deteste é de 190°C. A amostra é puxada uniaxialmente paraum conjunto de espaços de aceleração localizados lOOmmabaixo da matriz com uma aceleração de 2,4mm/seg2. Aforça de tração necessária é registrada como função davelocidade de compensação dos cilindros de compressão. Aforça de tração máxima obtida durante o teste é definidacomo a resistência de fundido. No caso de fundido depolímero exibindo ressonância de tração, a força detração antes do início da ressonância de tração foiconsiderada como resistência de fundido. A resistência defundido é registrada em centiNewtons ("cN").
Catalisadores
O termo "da noite para o dia" refere-se a um tempo deaproximadamente 16-18 horas, o termo "temperaturaambiente" refere-se a uma temperatura de 20-25°C e otermo "alcanos mistos" refere - se a uma misturacomercialmente obtida de hidrocarbonetos alifáticos C6-9disponível no comércio sob a marca ISOPAR E® da ExxonMobil Chemical Company. Caso o nome de um composto napresente invenção não esteja de acordo com suarepresentação estrutural, a representação estrutural teráprioridade. A síntese de todos os complexos metálicos e apreparação de todos os experimentos de triagem foramconduzidas numa atmosfera de nitrogênio seco utilizandotécnicas de caixa seca. Todos os solventes utilizadosforam de grau HPLC e.secados antes do uso.
MMAO refere-se a metilalumoxano modificado, ummetilalumoxano modificado com triisobutilalumíniocomercializado pela Akzo Nobel Corporation.
A preparação do Catalisador (BI) é conduzida como segue.
a) Preparação de (1-metiletil)(2-hidroxi-3,5-di(t-butil)fenil)metilimina
3,5-Di-t-butilsalicilaldeído (3,OOg) é adicionado a lOmlde isopropilamina. A solução torna-se amarelo-clararapidamente. Após agitação à temperatura ambiente por 3horas, voláteis são removidos sob vácuo para dar umsólido cristalino amarelo-claro (97 por cento derendimento).
b) Preparação de dibenzil 1,2-bis-(3,5-di-t-butilfenileno)(1-(N-(1-metiletil)imino)metil)(2-oxoil)zircônio
Uma solução de (1-metiletil)(2-hidroxi-3,5-di(t-butil) fenil).imina (605mg, 2,2 mmol) em 5 ml de tolueno élentamente adicionada a uma solução de Zr(CH2Ph)4 (500mg, 1,1 mmol) em 50 ml de tolueno. A solução amarelõ-es cura resultante é agitada durante 3 0 minutos. Osolvente é removido sob pressão reduzida para dar oproduto desejado na forma de um sólido marrom-avermelhado.
A preparação do catalisador (B2) é conduzida como segue.
a) Preparação de (1- (2 0metilciclohexil) etil) (2-oxoil-3,5-di(t-butil)fenil)imina
2-metilciclohexilamina (8,44 ml, 64,0 mmol) é dissolvidaem metanol (90 ml) e di-t-butilsalicaldeído (10,OOg,42,67 mmol) é adicionado. A mistura de reação é agitadadurante três horas e então resfriada até -25° C durante12 horas. O precipitado sólido amarelo resultante écoletado por filtração e lavado com metanol frio (2 x 15ml) e então secado sob pressão reduzida. O rendimento éde 11,17 g de um sólido amarelo. 1HNMR é compatível com oproduto desej ado como uma mistura de isômeros.
b) Preparação de dibenzil bis-(l-(2-metilciclohexil)etil)(2-oxoil-3,5-di(t-butil)fenil)imino)zircônioUma solução de bis-(1-(2-metilciclohexil)etil)(2-oxoil-3 , 5-di(t-butil)fenil)imina (7,63g, 23,2 mmol) em 200 mlde tolueno é lentamente adicionada a uma solução deZr(CH2Ph)4 (5,289, 11,6 mmol) em 600 ml de tolueno. Asolução amarelo-escura resultante é agitada durante 1hora a 2 5°C. A solução é diluída com 68 0 ml de toluenopara dar uma solução com uma concentração de 0,00783M.Cocatalisador 1. Uma mistura de sais detetracis(pentafluorofenil)borato de metildi(alquil Ci4_is)amônio (adiante designado borato de armênio),preparada através de reação de uma trialquilamina decadeia longa (ARMEEN™M2HT/ da Akzo Nobel, Inc. ) , HC1 eLi [B(C6F5) 4] f substancialmente conforme descrito em USP5.919.9883, Ex. 2.
Cocatalisador 2 - Sal de bis (tris(pentafluorofenil)-alumano) -2-undecilimidazolida de Ci4-i8alquildimetilamônio misto, preparado de acordo com USP6.395.671, Ex. 16.
Agentes de Translado. Os agentes de translado empregadosincluem dietilzinco (DEZ, SAI) , di (i-butil)zinco (SA2) ,di(n-hexil)zinco (SA3) , trietilalumínio (TEA, SA4 ) ,trioctilalumínio (SA5), trietilgálio (SA6), i-butilalumínio bis(dimetil(t-butil)siloxano)(SA7), i-butilalumínio bis(di(trimetilsilil)amida)(SA8),di(piridina-2-metoxido)de n-octilalumínio (SA9), bis(n-octadecil)i-butilalumínio (SAIO), i-butilalumíniobis(di(n-pentil)amida) (SA11) , bis(2,6-di-t-butilfenóxido)de n-octilalumínio (SA12), n-octilalumíniodi(etil(1-naftil)amida)(SA13), bis (t-butildimetilsilóxido)de etilalumínio (SA14), etilalumíniodi(bis(trimetilsilil)amida)(SA15), etilalumíniobis(2,3,6,7-dibenzo-l-azacicloheptanoamida)(SAI6), n-octilalumínio bis(2,3,6,7-dibenzo-l-azaciclohetanoamida) (SA17) , bis (dimetil (-t-butil) silóxidode n-octilalumínio (SAI8), (2,6-difenilfenóxido) deetilzinco (SA19) e (t-butóxido) de etilzinco (SA20).
Exemplos 1-4,Comparativo A-CCondições Gerais de Polimerização Paralela de AltaProdutividade
As polimerizações são conduzidas utilizando um reator depolimerização paralela de alta produtividade (PPR) daSymyx Technologies, Inc. e operado substancialmente deacordo com USP's 6 . 248 . 54 0, 6.030.917, 6.362.30 9,6.306.658 e 6.316.663. As copolimerização de etileno sãoconduzidas a 130°C e 200 psi (1,4 MPa) com etileno sobdemanda utilizando 1,2 equivalentes de cocatalisador 1com base no catalisador total utilizado (1,1 equivalentesquando MMAO está presente). Uma série de polimerizaçõessão conduzidas num reator de pressão paralelo(PPR)contendo 4 8 células individuais de reator numa sériede 6x8 que são equipados com um tubo de vidro pré-pesado.
O volume de trabalho em cada célula de reator é de 6000ul . Cada célula tem pressão e temperatura controlados comagitação provida por palhetas de agitação individuais. 0gás de monômero e gás de resfriamento rápido sãoinjetados diretamente na unidade PPR e controlados porválvulas automáticas. Os reagentes líquidos sãoroboticamente adicionados em cada célula de reatoratravés de seringas e o solvente do reservatório é alcanomisto. A ordem de adição é solvente de alcanos mistos(4ml) , etileno, comonômero de 1-octeno (Iml) ,cocatalisador 1 ou mistura de cocatalisador 1/MMAO,agente de translado e catalisador ou mistura decatalisador. Quando uma mistura de cocatalisador 1 e MMAOou uma mistura de dois catalisadores é utili zada, osreagentes são premisturados num frasco pequenoimediatamente antes da adição ao reator. Quando umreagente é omitido num experimento, a ordem de adiçãoacima é mantida. As polimerizações são conduzidas poraproximadamente 1-2 minutos, até que os consumospredeterminados de etileno sejam alcançados. Apósresfriamento rápido com CO, os reatores são resfriados eos tubos de vidro descarregados. Os tubos sãotransferidos para uma unidade de centrífuga/secagem avácuo e secados durante 12 horas a 60°C. Os tuboscontendo polímero seco são pesados e a diferença entreesse peso o peso vazio dá o rendimento líquido dopolímero. Os resultados estão contidos na Tabela 2. NaTabela 2 e em outra parte do . pedido, os compostoscomparativos são indicados com um asterisco (*).
Os Exemplos 1-4 demonstram a síntese de copolímerolineares em bloco através da presente invenção conformeevidenciado pela formação de um copolímero de MWD muitoestreito, essencialmente monomodal quando DEZ estápresente e de um produto de distribuição de pesomolecular amplo, bimodal (uma mistura de polímerosproduzidos separadamente) na ausência de DEZ. Devido aofato de o Catalisador (Al) ser conhecido por incorporarmais octeno do que o Catalisador (BI) , os blocos esegmentos diferentes dos copolímeros resultantes dainvenção são distinguíveis com base na ramificação oudensidade.Tabela 1
<table>table see original document page 71</column></row><table>Pode-se observar que os polímeros produzidos de acordocom . a invenção possuem uma polidispersidade (Mw/Mn)relativamente estreita e teor de copolímero em blocomaior (trímero, tetrâmero, ou maior) do que os polímerospreparados na ausência de agente de translado.
Dados mais caracterizantes para os polímeros da Tabela 1são determinados por referência às Figuras. Maisespecificamente, os resultados DSC e ATREF mostram oseguinte:
A curva DSC para o polímero do Exemplo 1 mostra um pontode fusão de 115,7°C (Tm) com um calor de fusão de 158,1J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostra o pico maisalto a 34,5°C com uma área de pico de 52,9 por cento. Adiferença entre DSC Tm e TCrystaf é de 81,2°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 2 mostra um picocom um ponto de fusão de 10 9,7°C (Tm) com um calor defusão de 214,0 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 46,2°C com uma área de pico de 57,0por cento. A diferença entre DSC Tm e TCrystaf é _ de63,5°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 3 mostra um picocom um ponto de fusão de 120, 7°C (Tm) com um calor defusão de 160,1 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 66, 1°C com uma área de pico de 71,8por cento. A diferença entre DSC Tm. e TCrystaf é de54,6°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 4 mostra um picocom um ponto de fusão de 104,5°C (Tm) com um calor defusão de 170,7 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 30°C com uma área de pico de 18,2 porcento. A diferença entre DSC Tm e TCrystaf é de 74,5°C.
A curva DSC para o Exemplo Comparativo A* mostra um pontode fusão de 90,0°C (Tm) com um calor de fusão de 86,7J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostra o pico maisalto a 48,5°C com uma área de pico de 29,4 por cento. Adiferença entre DSC Tm e TCrystaf é de 41,8°C.
A curva DSC para o Exemplo Comparativo B* mostra um pontode fusão de 129,8°C (Tm) com um calor de fusão de 237,0J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostra o pico maisalto a 82#4°C com uma área de pico de 83,7 por cento.
Ambos valores são compatíveis com uma resina cujadensidade é alta. A diferença entre o DSC Tm e TCrystafé de 47,4°C.
A curva DSC para o Exemplo Comparativo C* mostra um pontode fusão de 125, 3°C (Tm) com um calor de fusão de 143,0J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostra o pico maisalto a 81,8°C com uma área de pico de 34,7 por cento, bemcomo um pico cristalino mais baixo a 52,4°C. A separaçãoentre os dois picos é compatível com a presença de umpolímero de alta cristalinidade e de baixacristalinidade. A diferença entre DSC Tm e TCrystaf é de43,5°C.
Exemplos 5-19 - Exemplos Comparativos D*-F*,Polimerização em Solução Contínua, Catalisador A1/B2+DEZ
As polimerizações em solução contínua são conduzidas numreator autoclave controlado por computador equipado comum agitador interno. Solvente de alcanos mistospurificado (ISOPAR™ da Exxon Mobil Chemical Company),etileno a 2,70 libras/hora (1,22 kg/hora), 1-octeno, ehidrogênio (se utilizado) são supridos para um reator de3,8L equipado com uma camisa para controle de temperaturae um termopar interno. A alimentação de solvente aoreator é medida através de um controlador de massa-fluxo.Uma bomba diafragma de velocidade variável controla ataxa de fluxo de solvente e a pressão ao reator. Nadescarga da bomba, uma corrente lateral é tomada paraprover fluxos de j ato para as linhas de inj eção decatalisador e cocatalisador 1 e para o agitador doreator. Esses fluxos são medidos através de medidores defluxo de massa Micro-Motion e controlados através deválvulas de controle ou através de ajuste manual deválvulas de agulha. O solvente restante é combinado com1-octeno, etileno, e hidrogênio (quando utilizado) ealimentado ao reator. Um controlador de fluxo de massa éusado para liberar hidrogênio para o reator quandonecessário. A temperatura da solução de solvente/monômeroé controlada mediante o uso de um trocador de calor antesde ingresso no reator. A corrente entra pelo fundo doreator. As soluções de componente de catalisador sãomedidas utilizando-se bombas e medidores de fluxo demassa e são combinadas com o solvente de lavagem decatalisador e introduzidas pelo fundo do reator. 0 reatoré operado cheio de líquido a 500 psig (3,45 MPa) comagitação vigorosa. O produto é removido pelas linhas desaída no topo do reator. Todas as linhas de saída doreator são rastreadas com vapor e isoladas. Apolimerização é interrompida mediante adição de umapequena quantidade de água na 1inha de saída j untamentecom quaisquer estabilizantes ou outros aditivos epassando-se a mistura por um misturador estático. Acorrente de produto é então aquecida mediante passagempor um trocador de calor antes da desvolatização. 0produto polimérico é recuperado através de extrusãoutilizando-se uma extrusora desvolatizante e peletizadorrefrigerado a água.Detalhes e resultados do processoestão contidos na Tabela 2. As propriedades selecionadasde polímero constam da Tabela 3.Tabela 2
Detalhes de Processo para Preparação de polímeros representativos
<table>table see original document page 75</column></row><table>Tabela 3
Propriedades de Polímeros Representativos
<table>table see original document page 76</column></row><table>Os polímeros resultantes são testados por DSC e ATREFcomo nos exemplos anteriores. Os resultados são osseguintes:
A curva DSC para o polímero do Exemplo 5 mostra um picocom um ponto de fusão de 119,6°C (Tm) com um calor defusão de 60,0. J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 47, 6°C com uma área de pico de 59,5por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 72,0°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 6 mostra um picocom um ponto, de fusão de 115,2°C (Tm) com um calor defusão de 60,4 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 44,2°C com uma área de pico de 62,7por cento. 0 delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 71,0°C.
A curva DSC para o: polímero do Exemplo 7 mostra um picocom um ponto de fusão de 121,3°C (Tm) com um calor defusão de 6 9,1 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 49,2°C com uma área de pico de 29,4por cento. 0 delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 72,1°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 8 mostra um picocom um ponto de fusão de 123,5°C (Tm) com um calor defusão de 67,9 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 80,1°C com uma área de pico de 12,7por cento. O delta entre DSC-Tm e TCrystaf é de 43,4°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 9 mostra um picocom um ponto de fusão de 124, 6°C (Tm) com um calor defusão de 73,5 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 80,8°C com uma área de pico de 16,0por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 43,8°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 10 mostra um picocom um ponto de fusão de 115, 6°C (Tm) com um calor defusão de 6 0, 7 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 40, 9°C com uma área de pico de 52,4por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 74,7°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 11 mostra um picocom um ponto de fusão de 113, 6°C (Tm) com um calor defusão de 70,4 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 39,6°C com uma área de pico de 25,2por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 74/l°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 12 .mostra um picocom um ponto de fusão de 113,2°C (Tm) com um calor defusão de 48,9 J/g. A curva CRYSTAF correspondente nãomostra nenhum pico igual ou superior a 3 0°C (Tcrystafpara fins de cálculo adicional é portanto aj ustado em30°C) . O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 83,2°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 13 mostra um picocom um ponto de fusão de 114,4°C (Tm) com um calor defusão de 4 9,4 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 33,8°C com uma área de pico de 7,7 porcento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 84,4°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 14 mostra um picocom um ponto de fusão de 12 0,8°C (Tm) com um calor defusão de 127,9 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 72,9°C com uma área de pico de 92,2por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 47,9°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 15 mostra um picocom um ponto de fusão de 114,3°C (Tm) com um calor defusão de 3 6,2 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 32,3°C com uma área de pico de 9,8 porcento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 82,0°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 16 mostra um picocom um ponto de fusão de 116, 6°C (Tm) com um calor defusão de 44,9 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 48,0°C com uma área de pico de 65,0por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 68,6°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 17 mostra um picocom um ponto de fusão de 116, 0°C (Tm) com um calor defusão de 4 7,0 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 43, 1°C com uma área de pico de 56,8por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 72,9°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo 18 mostra um picocom um ponto de fusão de 120,5°C (Tm) com um calor defusão de 141,8 J/g. A curva CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 70,0°C com uma área de pico de 94,0por cento. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 50,5°C.A curva DSC para o polímero do Exemplo 19 mostra um picocom um ponto de fusão de 124,8°C (Tm) com um calor defusão de 174,8 J/g. A curva- CRYSTAF correspondente mostrao pico mais alto a 79, 9°C com uma área de pico de 87,9por cento.. O delta entre DSC Tm e TCrystaf é de 45,0°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo Comparativo D*mostra um pico com um ponto de fusão de 37,3°C (Tm) comum calor de fusão de 31,6 J/g. A curva CRYSTAFcorrespondente mostra o pico mais alto a 30, 0°C.. Essesdois valores são compatíveis com uma resina cuj adensidade é baixa. 0 delta entre DSC Tm e TCrystaf é de7,3°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo Comparativo E*mostra um pico com um ponto de fusão de 124,0°C (Tm) comum calor de fusão de 179,3 J/g. A curva CRYSTAFcorrespondente mostra o pico mais alto a 79,3°C com umaárea de pico de 94,6 por cento. Esses dois valores sãocompatíveis com uma resina cuj a densidade é alta. O deltaentre DSC Tm e TCrystaf é de 44,6°C.
A curva DSC para o polímero do Exemplo Comparativo F*mostra um pico com um ponto de fusão de 124,8°C (Tm) comum calor de fusão de 90,4 J/g. A curva CRYSTAFcorrespondente mostra o pico mais alto a 77,6°C com umaárea de pico de 19,5 por cento. A separação entre os doispicos é compatível com a presença tanto de polímero dealta cristal inidade como de um polímero de baixacristalinidade. 0 delta entre DSC Tm e TCrystaf é de47,2°C.
Teste de Propriedade Física
As amostras de polímero são avaliadas quanto àspropriedades físicas tais como propriedades deresistência a alta temperatura, conforme comprovado peloteste de temperatura TMA, resistência de blocagem depelota, recuperação a alta temperatura, deformaçãopermanente à compressão e relação de módulo dearmazenamento, G'(25° C)/G* (100°C) . Diversos polímerosdisponíveis no comércio são incluídos nos testes:Comparativo G* é um copolímero de etileno/1-octenosubstancialmente linear (AFFINITY®, da The Dow ChemicalCompany), Comparativo H* é um copolímero de etileno/l-octeno elastomérico, substancialmente linear (AFFINITY®EG8100, da The Dow Chemical Company), Exemplo ComparativoI* é um copolímero de etileno/l-octeno substancialmentelinear (AFFINITY® PL1840, da The Dow Chemical Company),Exemplo Comparativo J* é um copolímero em tribloco deestireno/butadieno/estireno (KRATON™ G1652, da KRATONPolymers), Exemplo Comparativo K* é um vulcanizadotermoplástico (TPV, uma mistura de poliolefina contendonela disperso um elastômero reticulado). Os resultadossão apresentados na Tabela 4 .
Tabela 4
Propriedades Mecânicas a alta temperatura
<table>table see original document page 80</column></row><table>Na Tabela 4,- o Exemplo Comparativo F* (que é uma misturafísica dos dois polímeros resultantes de polimerizaçõessimultâneas utilizando catalisador Al e BI) possui umatemperatura de penetração de lmm de cerca de 70°C/ aopasso que os Exemplos 5-9 possuem uma temperatura depenetração de lmm de 10 0°C ou maior. Além disso, osexemplos 10-19 possuem uma temperatura de penetração delmm maior que 85°C, - sendo que a maioria tem umatemperatura TMA de lmm superior a 90° C ou ainda maiorque 10 0°C. Isso mostra que os polímeros novos posuemmelhor estabilidade dimensional a temperaturas maisaltas, se comparados com uma mistura física. 0 ExemploComparativo J* (um SEBS comercial) possui uma boatemperatura lmm de cerca de 10 7°C, mas uma deformaçãopermanente à compressão muito precária de cerca de 100%,tendo também apresentado falha na recuperação (quebra deamostra) durante uma recuperação de deformação de 300% aalta temperatura (80°C) . Assim, os polímerosexemplificados possuem uma combinação inédita depropriedades não disponíveis mesmo em alguns elastômerostermoplãsticos de alto desempenho encontrados nocomércio.
De forma similar, a Tabela 4 mostra uma relação de módulode armazenamento baixa (boa) , G' (25°C) /G" (100°C) para ospolímeros da: invenção de 6 ou menos, sendo que umamistura física (Exemplo Comparativo F*) possui umarelação de módulo de armazenamento de 9 e um copolímerode etileno/octeno aleatório (Exemplo Comparativo G*) dedensidade similar possui uma relação de módulo dearmazenamento de magnitude maior (89). É desejável que arelação de módulo de armazenamento de um polímero sejatão próxima de 1 quanto possível. Tais polímeros nãoserão relativamente afetados por temperatura, e osartigos fabricados feitos com tais polímeros podem serproveitosamente empregados numa ampla faixa detemperatura. Essa característica de baixa relação demódulo de armazenamento e independência de temperatura éparticularmente útil em aplicações de elastomero tal comoem formulações adesivas sensíveis à pressão.Os dados na Tabela 4 também mostram que os polímeros dainvenção possuem resistência de blocagem de pelotamelhorada. Em especial, o Exemplo 5 apresenta umaresistência de blocagem de pelota de 0 MPa, significandoque é de livre escoamento sob as condições testadas, emcomparação com os Exemplos Comparativos F* e G* quemostram considerável blocagem. A resistência de blocagemé importante jã que o embarque a granel de polímeros comaltas resistências de blocagem pode resultar emaglutinação e aderência de produto quando doarmazenamento ou embarque.
A deformação permanente à compressão a alta temperatura(70°C) para os polímeros da invenção é geralmente boa,significando geralmente inferior a cerca de 8 0 por cento,preferivelmente inferior a cerca de 7 0 por cento, eespecialmente inferior a cerca de 6 0 por cento. Aocontrário, os Exemplos Comparativos F*, G*, H* e J*possuem uma deformação permanente à compressão a 7 0°C de100 por cento (o valor máximo possível, indicando nenhumarecuperação). A boa deformação permanente à compressão aalta temperatura (valores numéricos baixos) éespecialmente necessária para aplicações, tais comogaxetas, perfis de janela, anéis "o-ring", e similares.Tabela 5
Propriedades Mecânicas a Temperatura Ambiente
<table>table see original document page 83</column></row><table>A Tabela 5 mostra resultados das propriedades mecânicaspara os novos polímeros, bem como para os diversospolímeros comparativos à temperatura ambiente. Pode-seobservar que os polímeros da invenção possuem resistênciaà abrasão muito boa quando testados de acordo com ISO4649, geralmente mostrando um volume inferior a cerca de90 mm3, pref erivelmente inferior a cerca de 80 mm3, eespecialmente inferior a cerca de 5 0 mm3. Nesse teste,números mais altos indicam perda de volume maior econseqüentemente, menor resistência à abrasão.
A resistência à ruptura, medida pela resistência aruptura com entalhe por tração dos polímeros da invençãoé geralmente de 1000 mJ ou maior, conforme mostra aTabela 6. A resistência à tração para os polímeros dainvenção pode .ser tão alta quanto 3000 mJ, ou ainda tãoalta quanto 5000 mJ. Os polímeros comparativos geralmentepossuem resistências à tração não superiores a 750 mJ.
A Tabela 5 também mostra que os polímeros da invençãopossuem melhor tensão retrativa a uma deformação de 15 0por cento (demonstrada por valores de tensão retrativamais altos) do que algumas amostras comparativas. OsExemplos Comparativos F*, G* e H* possuem valor de tensãoretrativa a uma deformação de 150 por cento de 400 kPa oumenos, ao passo que os polímeros da invenção possuemvalores de tensão retrativa a uma deformação de 150 porcento de 5 00 kPa (Ex.11) a tão alta quanto cerca de 1100kPa (Ex.17). Os polímeros com valores de tensão retrativamaiores que 15 0 por cento seria úteis nas aplicaçõeselásticas, tais como . fibras elásticas e tecidos,especialmente não tecidos. Outras aplicações incluemfraldas, artigos de higiene, aplicações de cós emvestuário para uso médico, tais como tiras e cóselástico.
A.Tabela 5 também mostra que o relaxamento de tensão (a50% de deformação) é também melhorado (menos) nospolímeros da invenção, se comparados, por exemplo, aoExemplo Comparativo G*. Menor relaxamento de tensãosignifica que o polímero retém melhor sua força emaplicações tais como fraldas e outros vestuários onde sedeseja retenção de propriedades elásticas em longosperíodos de tempo a temperaturas corporais.
Teste Óptico
Tabela 6
<table>table see original document page 85</column></row><table>
As propriedades ópticas reportadas na Tabela 6 baseiam-seem películas moldadas por compressão substancialmente semorientação. As propriedades ópticas dos polímeros podemvariar em faixas amplas, devido à variação no tamanho docristalito, resultante da variação na quantidade deagente de translado de cadeia empregado na polimerização.
Extração de Copolímeros em Multibloco
Os estudos de extração dos polímeros dos Exemplos 5, 7 eExemplo Comparativo E* são conduzidos. Nos experimentos,a amostra de polímero é pesada dedal de extração de fritade vidro e adaptado a um éxtrator do tipo Kumagawa. Oextrator com a amostra é purgado com nitrogênio, e umfrasco de fundo redondo de 5G0 ml é carregado com 3 50 mlde dietil éter. O frasco é então adaptado ao extrator. 0éter é aquecido durante a agitação. O tempo é anotadoquando o éter começa a condensar no dedal, e a extração édeixada prosseguir sob nitrogênio durante 24 horas. Nestemomento, o aquecimento é interrompido e a solução deixadaesfriar. Qualquer éter remanescente no extrator éretornado para o frasco. O éter no frasco é evaporado sobvácuo à temperatura ambiente, e os sólidos resultantessão purgados a seco com nitrogênio. Qualquer resíduo étransferido para um frasco pesado utilizando lavagenssucessivas com hexano. As lavagens combinadas dé hexanosão então evaporadas com outra purga de nitrogênio, e oresíduo secado sob vácuo da noite para o dia a 4 0°C.
Qualquer éter remanescente no extrator é purgado a secocom nitrogênio. Um segundo frasco limpo de fundo redondocarregado com 350 ml de hexano é então conectado aoextrator. O hexano é aquecido até refluxo com agitação emantido sob refluxo durante 24 horas após se observarpela primeira vez condensação de hexano no dedal. 0aquecimento é então interrompido e o frasco deixadoesfriar. Qualquer hexano remanescente no extrator étransferido de volta ao frasco. O hexano é removido porevaporação sob vácuo à temperatura ambiente, e o qualquerresíduo restante no frasco é transferido para um frascopesado em lavagens sucessivas com hexano. 0 hexano nofrasco é evaporado através de purga com nitrogênio e oresíduo secado a vácuo da noite para o dia a 40°C.A amostra de polímero restante no dedal após extração étransferida do dedal para um frasco pesado e secada avácuo da noite para o dia a 40°C. Os resultados constamda Tabela 7.Tabela 7
<table>table see original document page 87</column></row><table>Exemplos adicionais de polímeros 19A-F, polimerizaçãocontínua em solução, catalisador A1/B2 + DEZPolimerizações em solução contínuas são executadas em umreator bem misturado controlado por computador. Solventede a1canos misturados purificado (Isopar® E disponível deExxonMobil Chemical Company), etileno, 1-octeno, ehidrogênio (onde usado) são combinados e alimentados a umreator de 2 7 galões. As alimentações para o reator sãomedidas por controladores de fluxo de massa. Atemperatura da corrente de alimentação é controlada pelouso de um trocador de calor resfriado com glicol antes deentrar no reator. As soluções de componente catalisadorsão medidas usando bombas e medidores de fluxo de massa.O reator é operado cheio de líquido em pressão deaproximadamente 550 psig. Ao sair do reator, água eaditivo são injetados na solução polimérica. A águahidrolisa os catalisadores, e termina as reações depolimerização. A solução pós-reator é então aquecida empreparação para uma desvolatilização de dois estágios. 0solvente e monômeros não reagidos são removidos durante oprocesso de desvolatilização. 0 fundido polimérico ébombeado até uma matriz para corte de pellet subaquático.Detalhes e resultados do processo estão contidos naTabela 8. Propriedades selecionadas de polímero sãoprovidas na Tabela 9.Tabela 8: Condições de polimerização para os polímeros 19A-J
<table>table see original document page 89</column></row><table>Tabela 8 (cont.): Condições de polimerização adicionais para os polímeros 19A-J
<table>table see original document page 90</column></row><table>Tabela 9: Propriedades físicas do polímero
<table>table see original document page 91</column></row><table>Fabricação de artigo e teste
Artigos com baixa histerese e baixa relaxação de tensãoPelículas moldadas de interpolímero exemplar (19A tendodensidade de 0,878 g/cm3 e índice de fundido de 0,9)foram preparadas para teste de histerese elástica emedição de relaxação de tensão. Um elastômero depolietileno, resina ENGAGE® .8100 (1 MI, 0,875 g/cm3)produzida pela Dow Chemical Company foi usada como umexemplo comparativo.
A medição de relaxação de tensão foi conduzida comodescrito em outro lugar aqui. A figura 10 ilustra que ointerpolímero exibe relaxação de. tensão mais baixa queelastômero de polietileno ENGAGE®. 0 comportamento dehisterese baixa e relação de tensão baixa são vantaj ososem aplicações de alcochoamento.
Dados de histerese de um ciclo nestes três polímeros empolegadas/min em comprimento de bitola de 4 polegadassão mostrados na figura 11. O interpolímero exibe forçade carregamento mais baixa e descarregamento mais alto(baixa histerese) do que elastômero de polietilenoENGAGE®.
Estrutura de malha tridimensional exemplar
A avaliação das estruturas de malha providas aqui podeser executada por métodos conhecidos na técnica, taiscomo aqueles descritos na Patente U.S. n°. 5 . 639.543, queé incorporada aqui por referência. Certos métodos sãodescritos aqui.
1. Ponto de fusão (Tm). e pico endotérmico em umatemperatura abaixo do ponto de fusão
A temperatura de pico endotérmico (pico de fusão) podeser determinada a partir de uma absorção de calor e curvade emissão determinada com um calorímetro diferencial devarredura TA50, DSC50 (fabricado por Shimadzu Seisakusho,Japão) a uma taxa de elevação de temperatura de 20°C/min.
2. Tg 8
Uma temperatura de aumento de difusão alfa correspondendoà temperatura de transição da região elástica de borrachapara a região de fusão de Tg 5 (razão M"/M* obtidadividindo a resiliência numérica imaginária M" com onúmero real M') como medida com Vibron DDVII fabricadopor Orientech Corp, a 110 Hz e uma taxa de elevação detemperatura de l°C/min.
3. Densidade aparente
Um material de amostra é cortado em uma peça quadrada de15 cm x 15 cm de tamanho. O volume desta peça é calculadoa partir da espessura medida em quatro pontos. A divisãodo peso pelo volume dá a densidade aparente (uma média dequatro medições é tomada).
4. Ligação térmica
Uma amostra é visualmente observada para checar a ligaçãotérmica puxando aparte com a mão loops ligados para verse eles se separam. Aqueles que não se separam aparte sãoconsiderados a estarem ligados termicamente.
5. Finura
Uma amostra de material é cortada em uma peça quadrada,de 20 cm x 20 cm de tamanho. O comprimento da f ibra comocalculado multiplicando a gravidade específica da fibra,a qual é baseada nos tubos de gradiente de densidadecoletados de 10 sítios da amostra e medidos a 40°C, poruma área de seção da fibra, a qual é calculada a partirde uma fotografia ampliada em magnitude 3 0 da mesma, éconvertida no peso de 9000 m da mesma (uma média de dezmedições é tomada).
6. Diâmetro médio de loop randômico
Um material de amostra é cortado em uma peça quadrada de20 cm x 20 cm de tamanho. Um diâmetro médio de círculoinscrito e círculo circunscrito desenhado girando um looprandômico conformado irregularmente, o qual é formado nadireção longitudinal, por 3 60° é calculado (uma média devinte medições é tomada).
7. Durabilidade de resistência térmica (deformaçãopermanente após compressão a 70°C)
Uma amostra de material é cortada em uma peça quadrada de15 cm x 15 cm de tamanho. Esta peça é comprimida a 50% nadireção da espessura, seguido por ficar sob calor seco a70 °C por 22 horas e resfriar para remover solicitação decompressão. A deformação permanente após compressão a70°C é determinada pela seguinte equação:
Deformação permanente após compressão a 70 °C (%) = A-B/Ax 100
onde B é a espessura após ficar por um dia e A é suaespessura original antes da compressão (uma média de trêsmedições é tomada).
8. Deformação permanente após compressão repetida
Um material de amostra é cortado em uma peça quadrada de15 cm x 15 cm de tamanho. Esta peça é repetidamentecomprimida para 50% da espessura com Servo-Pulser(fabricado por Shimadzu Seisakkusho, Japão) em um ciclode 1 Hz em um ambiente a 2570°C sob uma umidade relativade 6 5%. Após repetidamente comprimir 20.000 vezes, adeformação permanente após compressão repetida édeterminada pela seguinte equação:
Deformação permanente após compressão repetida (%) = A -B/A x 100
onde B é a espessura após descansar por um dia e A é suaespessura original antes da compressão (uma média de trêsmedições é tomada).
9. Repulsão a compressão de 5 0%
Um material de amostra é cortado em uma peça quadrada de20 cm x 20 cm de tamanho. A peça é comprimida para 65%com um disco de 150 mm de diâmetro usando Tensilon(fabricado por Orientech Corp.) e repulsão a compressãode 50% é determinada a partir de uma curva de tensão-solicitação obtida (uma média de três medições é tomada) .
10. Densidade aparente sob carga de 100 g/cm2
Um material de amostra é cortado em uma peça quadrada de20 cm x 20 cm de tamanho. A peça é comprimida para 4 0 kgcom uma placa de compressão de 2 5 cm x 2 5 cm usandoTensilon (fabricado por Orientech Corp.) e a espessura damesma é medida. O volume aparente é determinado a partirdela e dividido pelo peso da peça cortada (uma média dequatro medições é tomada).
11. Produzindo estruturas em loop randômico
O interpolimero de etileno/a-olefina é fundido a umatemperatura de 40 °C mais alta que o ponto de fusão dointerpolimero e fornecido a um bico tendo orifícios de0,5 mm que são arranjados em um passo de orifício de 5 mmsobre uma área efetiva de bico de 5 0 cm de largura, 5 cmde comprimento, em uma quantidade de fornecimento deúnico orifício (produção) de 0,5 a 1,5 g/min furomultiponto. Água de resfriamento é colocada 5 0 cm abaixoda superfície do bico e um par de transportadores decoleta de 6 0 cm de largura de malhas de aço inox sem fimsão dispostos em relação paralela entre si a umadistância de 5 cm de tal maneira que parte dos mesmos sesaliente da superfície da água. O interpolimero fornecidoé recebido pelos transportadores e deixado a ser ligadotermicamente nos pontos de contato enquanto sendo mantidoentre os transportadores e transportado na água deresfriamento aquecido a 70 °C a uma velocidade de 1 m/minpara solidificação e tratamento de pseudo-cristalizaçãosimultâneo, após o qual a estrutura obtida é cortada emum tamanho desejado para proporcionar uma estrutura demalha. As propriedades da estrutura de malha desuperfície chata assim obtida são testadas por métodosconhecidos na técnica e descritos aqui. A estrutura demalha oferece um rebaixamento adequado e tem boadurabilidade de resistência térmica, a qual é adequadapara uso como um material de alcochoamento.
Embora a invenção tenha sido descrita com relação a umnúmero limitado de configurações, as característicasespecíficas de uma configuração não devem ser atribuídasa outras configurações da invenção. Nenhuma únicaconfiguração é representativa de todos os aspectos dainvenção. Em algumas configurações, as composições oumétodos podem incluir numerosos compostos ou etapas nãomencionados aqui. Em outras configurações, as composiçõesou métodos não incluem, ou são substancialmente livresde, quaisquer compostos ou etapas não enumeradas aqui.Variações e modificações a partir das configuraçõesdescritas existem. Finalmente, qualquer número divulgadoaqui deve ser interpretado a significar aproximado,independente de se a palavra "cerca de" ou"aproximadamente" é usada ao descrever o número. Asreivindicações anexas pretendem cobrir todas aquelasmodificações e variações caindo dentro do escopo dainvenção.

Claims (19)

1. Estrutura de malha de alcochoamento, compreendendo umapluralidade de loops randômicos, cada um dos loopsrandômicos ligado fundido a pelo menos um loop adicional,caracterizada pelo fato de:os loops randômicos compreenderem uma fibra contínua, esendo que a fibra compreende um interpolímero deetileno/a-olefina que é um copolímero em bloco tendo pelomenos 50 moles por cento de etileno e:(a) tem uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, pelomenos um ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e umadensidade, d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que osvalores numéricos de Tm e d correspondem aorelacionamento:Tm > -2002,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2(b) tem uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5 e édefinida por um calor de fusão, ÀH em J/g, e um deltaquantidade, ÀT, em graus Celsius definido como adiferença de temperatura entre o pico mais alto de DSC eo pico mais alto de CRYSTAF, sendo que os valoresnuméricos de AT e ÀH têm os seguintes relacionamentos:AT > -0,1299(AH) + 62,81 para AH maior que zero e até 130J/g,AT > 48°C para AH maior que 130 J/g,sendo que o pico de CRYSTAF é determinado usando pelomenos 5 por cento do polímero cumulativo, e se menos quepor cento do polímero tiver um pico de CRYSTAFidentificável, então a temperatura de CRYSTAF é 30°C; ou(c) é identificado por uma .recuperação elástica, Re, emporcentagem em solicitação de 3 00 por cento e 1 ciclomedida com uma película moldada por compressão dointerpolímero de etileno/a-olefina, e tem uma densidade,d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que os valoresnuméricos de Re e d satisfazem o seguinte relacionamentoquando o interpolímero de etileno/a-olefina ésubstancialmente livre de uma fase reticulada:Re > 1481 - 1629(d); ou(d) tem uma fração molecular que elui entre 40°C e 130°Cquando fracionada usando TREF, identificada pela fraçãoter um teor de comonômero molar de pelo menos 5 por centomais alto que aquele de uma fração de interpol í mero deetileno randômico comparável eluindo entre as mesmastemperaturas, sendo que o citado interpolímero de etilenorandômico comparável tem o (s) mesmo(s) comonômero(s) etem um índice de fundido, densidade e um teor decomonômero molar (baseado no polímero completo) dentro de 10 por cento daquele do interpol í mero de et ileno/at-olei ina ; ou(e) é definido por um módulo de armazenamento a 25°C,G' (25°C) , e um módulo de armazenamento a 100°C,G' (100°C) , sendo que a razão de G' (25°C) para G' (100°C) éde cerca de 1:1 a cerca de 10:1.
2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o interpolímero de etileno/ot-olefina ter uma Mw/Mn de cerca de 1/7 a cerca de 3,5,pelo menos um ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e umadensidade, d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que osvalores numéricos de Tm e d correspondem aorelacionamento:Tm > 858,91 - 1825,3(d) + 1112,8(d)2
3. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de ointerpolímero de etileno/a-olefina ter uma Mw/Mn de cercade 1,7 a cerca de 3,5, e ser identificado por um calor defusão, AH em J/g, e um delta quantidade, ÀT, em grausCelsius definido como a diferença de temperatura entre opico mais alto de DSC e o - pico mais alto de CRYSTAF,sendo que os valores numéricos de AT e AH têm osseguintes relacionamentos:AT > -0,1299(AH) + 62,81 para AH maior que zero e até 130 J/g,AT > 48°C para AH maior que 130 J/g,sendo que o pico de CRYSTAF é determinado usando pelomenos 5 por cento do polímero cumulativo, e se menos que-5 por cento do polímero tiver um pico de CRYSTAFidentificável, então a temperatura de CRYSTAF é 30°C.
4. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-3, caracterizada pelo fato de ointerpolímero de etileno/a-olefina ser identificado poruma recuperação elástica, Re, em porcentagem asolicitação de 300 por cento e 1 ciclo medida com umapelícula moldada por compressão do interpolímero deetileno/ot-olef ina, e ter uma densidaide, d, emgramas/centímetro cúbico, sendo que os valores numéricosde Re e d satisfazem o seguinte relacionamento quando ointerpol ímero de et ileno/ot-olef ina é substancialmentelivre de uma fase reticulada:Re > 1481 - 1629(d).
5. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-4, caracterizada pelo fato de os valoresnuméricos de Re e d satisfazerem o seguinterelacionamento:Re > 1491 - 1629(d).
6. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-5, caracterizada pelo fato de os valoresnuméricos de Re e d satisfazerem o seguinterelacionamento:Re > 1501 - 1629 (d).
7. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-5, caracterizada pelo fato de os valoresnuméricos de Re e d satisfazerem o seguinterelacionamento:Re > 1511 - 1629 (d).
8. Estrutura de malha de alcochoamento, compreendendo umaplural idade de loops randômicos, cada um dos loopsrandômicos ligado fundido a pelo menos um loop adicional,caracterizada pelo fato de:os loops randômicos compreenderem uma fibra contínua, esendo que a fibra compreende um interpolímero deetileno/a-olefina que é um copolímero em bloco tendo pelomenos 50 moles por cento de etileno e tem:(a) pelo menos uma fração molar que elui entre 40 °C e 130 °C quando fracionada usando TREF, particularizado emque a fração tem um índice de bloco de pelo menos 0,5 eaté cerca de 1 e uma distribuição de peso molecular,Mw/Mn, maior que cerca de 1,3 ou(b) um índice de bloco médio maior que zero e até cercade 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maiorque cerca de 1,3.
9. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 - 7, caracterizada pelo fato de ointerpolímero de et ileno/cc-olef ina ter uma fraçãomolecular que elui entre 40 °C e 1-30 °C quando f racionadausando TREF, particularizado em que a fração tem um teorde comonômero molar de pelo menos 5 por cento mais altodo que aquele de uma fração de interpolímero de et.ilenorandômico comparável eluindo entre as mesmastemperaturas, sendo que o citado interpolímero de etilenorandômico comparável tem o(s) mesmo(s) comonômero(s) etem um índice de fundido, densidade, teor de comonômeromolar (baseado no polímero completo) dentro de 10 porcento daquele do interpolímero de etileno/a-olefina.
10. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 -8, caracterizada pelo fato de ointerpolímero de etileno/a-olefina ser identificado porum módulo de armazenamento a 25°C, G' (25°C) , e um módulode armazenamento a 100°C, G' (100°C) , sendo que a razão deG' (25 °C) para G'(100°C) é de cerca de 1:1 a cerca de 10:1.
11. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-10, caracterizada pelo fato de a a-olefina ser propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno ou uma combinação das mesmas.
12. Estrutura, de acordo com qualquer uma. dasreivindicações 1-11, caracterizada pelo fato de ter umadeformação residual permanente por solicitação a 70°C denão mais que 35%.
13. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-12, caracterizada pelo fato de ter umadensidade aparente em uma faixa de cerca de 0,005 g/cm3 acerca de 0,30 g/cm3.
14. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-13, caracterizada pelo fato de ter umadensidade aparente em uma faixa de cerca de 0,005 g/cm3 acerca de 0,20 g/cm3.
15. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-14, caracterizada pelo fato de a fibraadicionalmente compreender pelo menos um outro polímero.
16. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1-15, caracterizada pelo fato de o outropolímero ser um elastômero termoplãstico, um polímero nãoclássico ou uma combinação dos mesmos.
17. Material de alcochoamento, caracterizado pelo fato decompreender a estrutura de malha de alcochoamento comoidentificada em qualquer uma das reivindicações 1-16.
18. Método para produzir uma estrutura de malha dealcochoamento, caracterizado pelo fato de compreender asetapas de:a. fundir um material inicial - compreendendo uminterpolímero de etileno/a-olefina,b. descarregar o interpolímero fundido em uma direçãopara baixo a partir de um bico com vários orifícios paraobter loops de fibras contínuas em um estado fundido,c. permitir respectivos loops entrarem em contato entresi e serem ligados termicamente de modo a formar umaestrutura de loop randômico à medida que os loops sãomantidos entre unidades de coleta, ed. resfriar a estrutura,sendo que o interpolímero é um copolímero em bloco tendopelo menos 50 moles por cento dê etileno e tem:(a) uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, pelo menosum ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e uma densidade,d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que os valoresnuméricos de Tm e d correspondem ao relacionamento:Tm >-1001,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2; ou(b) ter uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, e seridentificado por um calor de fusão, AH em J/g, e um deltaquantidade, AT, em graus Celsius definido como adiferença de temperatura entre o pico mais alto de DSC eo pico mais alto de CRYSTAF, sendo que os valoresnuméricos de AT e AH têm os seguintes relacionamentos:AT > -0,1299(AH) + 62,81 para AH maior que zero e até 130J/g,AT > 48°C para AH maior que 130 J/g,sendo que o pico de CRYSTAF é determinado usando pelomenos 5 por cento do polímero cumulativo, e se menos quepor cento do polímero tiver um pico de CRYSTAFidentificável, então a temperatura de CRYSTAF é 3 0 °C; ou(c) é identificado por uma recuperação elástica, Re, emporcentagem em solicitação de 300 por cento e 1 ciclomedida com uma película moldada por compressão dointerpolímero de etileno/ct-olefina, e ter uma densidade,de, em gramas/centímetro cúbico, sendo que os valoresnuméricos de Re e d satisfazem o seguinte relacionamentoquando o interpolímero de etileno/a-olefina ésubstancialmente livre de uma fase reticulada:Re > 1481 - 1629(d); ou(d) ter uma fração molecular que elui entre 40°C e 130°Cquando fracionada usando TREF, particularizado em que afração tem um teor de comonômero molar pelo menos 5 porcento mais alto do que aquele de uma fração deinterpolímero de etileno randômico comparável eluindoentre as mesmas temperaturas, sendo que o citadointerpolímero de etileno randômico comparável tem o(s)mesmo(s) comonômero(s) e tem um índice de fundido,densidade, e teor de comonômero molar " (baseado nopolímero completo) dentro de 10 por cento daquele dointerpolímero de etileno/cc-olefina; ou(e) é identificado por um módulo de armazenamento a 25°C,G' (25°C) , e um módulo de armazenamento a 100°C,G' (100°C) , sendo que a razão de G' (25°C) para G' (100°C) éde cerca de 1:1 a cerca de 10:1.
19. Método para produzir uma estrutura de malha dealcochoamento, caracterizado pelo fato de compreender asetapas de:a. fundir um material inicial compreendendo uminterpolímero de etileno/a-olefina,b. descarregar o interpolímero fundido em uma direçãopara baixo a partir de um bico com vários orifícios paraobter loops de fibras contínuas em um estado fundido,c. permitir os respectivos loops entrarem em contatoentre si e serem ligados termicamente de modo a formaruma estrutura de loop randômico à medida que os loops sãomantidos entre unidades de coleta, ed. opcionalmente resfriar a estrutura,sendo que o interpolímero é um copolímero em bloco tendopelo menos 5 0 moles por cento de etileno e tem:(a) pelo menos uma fração molar que elui entre 40 ° C e 130 °C quando fracionada usando TREF, particularizado emque a fração tem um índice de bloco de pelo menos 0,5 eaté cerca de 1 e uma distribuição de peso molecular,Mw/Mn, maior que cerca de 1,3 ou(b) um índice de bloco médio maior que zero e até cercade 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maiorque cerca de 1,3.
BRPI0609834-7A 2005-09-16 2006-03-15 estrutura de malha de alcochoamento, material de alcochoamento e método para produzir uma estrutura de malha de alcochoamento BRPI0609834A2 (pt)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71813005P 2005-09-16 2005-09-16
US60/718,130 2005-09-16
USPCT/US2006/009407 2006-03-15
PCT/US2006/009407 WO2006101929A2 (en) 2005-03-17 2006-03-15 Three-dimensional random looped structures made from interpolymers of ethylene/alpha-olefins and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0609834A2 true BRPI0609834A2 (pt) 2010-05-04

Family

ID=38323865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0609834-7A BRPI0609834A2 (pt) 2005-09-16 2006-03-15 estrutura de malha de alcochoamento, material de alcochoamento e método para produzir uma estrutura de malha de alcochoamento

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BRPI0609834A2 (pt)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7622179B2 (en) Three dimensional random looped structures made from interpolymers of ethylene/α-olefins and uses thereof
EP1858944B1 (en) Three-dimensional random looped structures made from interpolymers of ethylene/alpha-olefins and uses thereof
US7732052B2 (en) Compositions of ethylene/alpha-olefin multi-block interpolymer for elastic films and laminates
US7737061B2 (en) Compositions of ethylene/alpha-olefin multi-block interpolymer for elastic films and laminates
US7928022B2 (en) Olefin block compositions for heavy weight stretch fabrics
ES2682264T3 (es) Películas orientadas que comprenden un interpolímero de bloques de etileno/alfa-olefina
US7776770B2 (en) Molded fabric articles of olefin block interpolymers
EP1951511A2 (en) Multi-layer, elastic articles
BRPI0609843A2 (pt) composição polimérica carregada, artigo de amortecimento sonoro, tapete automotivo, material de cobertura, revestimento de fio ou cabo, ladrilho, revestimento de piso, perfil, vedação e capacho de piso
US20080182473A1 (en) Stretch fabrics and garments of olefin block polymers
JP2010502857A (ja) オレフィンブロックインターポリマーを含むニット織物
BRPI0809743B1 (pt) Composição de polímero e artigo moldado termoformado
EP2102396B1 (en) Colorfast fabrics and garments of olefin block compositions
WO2009073543A2 (en) Process and apparatus for molding fabrics comprising elastic polymeric fibres
BRPI0609834A2 (pt) estrutura de malha de alcochoamento, material de alcochoamento e método para produzir uma estrutura de malha de alcochoamento
KR20070117590A (ko) 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체로부터 제조된 3차원 랜덤루프형 구조체 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE 5A E 6A ANUIDADES.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2178 DE 02/10/2012.