BRPI0621104A2 - composição, processo para produzir uma composição antiestática e artigo - Google Patents

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Matthew Scott Hall
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Abstract

COMPOSIçãO, PROCESSO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIçãO ANTIESTáTICA E ARTIGO. A presente invenção se refere a uma composição e a um artigo que a compreende ou produzido a partir da composição. A composição compreende um ionómero e uma quantidade redutora do acúmulo de carga estática de ion de potássio, em que o ionómero é neutralizado com lons de sódio, zinco ou magnésio. O artigo pode ser um filme, incluindo um filme com múltiplas camadas.

Description

"COMPOSIÇÃO, PROCESSO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO ANTIESTÁTICA E ARTIGO"
A presente invenção refere-se a uma composição que compreende ionômero e íons de potássio, seu processo e produto ou processo.
Antecedentes da Invenção
Um ionômero tal como Surlyn® que é facilmente disponível comercialmente por meio da Ε. I. du Pont de Nemours and Company1 Wilmington1 Delaware1 Estados Unidos (DuPont) vem sendo utilizado em aplicações de embalagem por muitos anos pelas suas propriedades de vedação a quente e firmeza em embalagens flexíveis. Ele é utilizado na embalagem de cosméticos para fins estéticos tais como tampas, frascos ou caixas de perfume. Ionômero também é utilizado para substituir PVC em pisos, lonômeros são geralmente produzidos por meio de neutralização de copolímeros ácidos de etileno com íons de metal zinco ou sódio. Esses ionômeros podem possuir a tendência de absorção de carga estática, mais que materiais alternativos tais como polietileno. A carga estática atrai poeira, afetando negativamente a aparência de embalagem de cosméticos e causando a contaminação da área de vedação em embalagens flexíveis, de forma a afetar o uso desses ionômeros na embalagem de alimentos em pó (tais como misturas de bolo, bebidas em pó e queijo ralado) devido à natureza estática de Surlyn®. O acúmulo de pó pode prejudicar a aparência das embalagens. Reduzindo a tendência de ionômero de atrair poeira, pode-se aumentar o uso de ionômero no mercado de embalagens.
Resistividades de superfície (para corrente elétrica que flui ao longo de superfície tal como a razão entre a queda de voltagem DC por unidade de comprimento e a corrente superficial por unidade de comprimento) que cobrem a faixa de materiais altamente condutores até isolantes incluem altamente condutores: 10"6 a 10 Ohm/quadrado; condutores: 102 a 104 Ohm/quadrado; dissipantes: 104 a 1011 Ohms/quadrado; e isolantes: 1011 a 1016 Ohm/quadrado.
Ionômeros elaborados com íons de potássio exibem propriedades antiestáticas porque reduzem a resistividade de superfície e os tempos de prejuízo estático do polímero, de forma que podem ser apropriados para aplicações exigentes, tais como a embalagem de componentes eletrônicos.
Resinas antiestáticas, tais como ionômeros de potássio altamente neutralizados MK400, disponíveis por meio da DuPont-Mitsui (MDP), Tóquio, Japão, possuem resistividades de superfície de cerca de 108 a 1011 Ohm/quadrado. Resinas antiestáticas podem apresentar más propriedades mecânicas, alta instabilidade térmica etc. lonômeros de potássio altamente neutralizados podem ser suscetíveis à absorção de umidade, por exemplo, o que afeta as suas propriedades físicas. Em ionômeros neutralizados por potássio, níveis muito altos de íons de potássio (até 70% neutralizados) são necessários para atingir essas propriedades.
É desejável, portanto, desenvolver nova composição de ionômeros que não necessite dessa alta neutralização de potássio, mas seja capaz de reduzir a tendência a acúmulo de cargas do ionômero.
Descrição Resumida da Invenção
A presente invenção refere-se a uma composição que compreende um ionômero e uma quantidade redutora do acúmulo de carga estática de íon de potássio, em que o ionômero contém o ácido carboxílico ou parte dele em copolímero ácido correspondente neutralizado com íons de sódio, íons de zinco, íons de magnésio ou combinações de dois ou mais destes.
A presente invenção ainda refere-se a um processo de produção que compreende o contato de uma quantidade redutora do acúmulo de carga estática de íon de potássio com um ionômero, em que o ionômero pode ser o mesmo descrito acima.
A presente invenção ainda refere-se a um artigo que compreende ou é produzido a partir de uma composição que pode ser idêntica à composição descrita acima e o artigo pode ser filme que inclui filme com múltiplas camadas, que pode ser convertido em artigo moldado.
Descrição Detalhada da Invenção lonômero pode ser produzido por qualquer meio conhecido dos técnicos no assunto, por meio da neutralização de copolímero ácido de etileno com um ou mais íons metálicos. Copolímero ácido de etileno é polímero que pode compreender unidades de repetição derivadas de etileno e cerca de 1 a cerca de 50%, ou cerca de 5 a cerca de 40%, ou 10 a 25% em peso de comonômero tal como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico ou combinações de dois ou mais destes, com base no peso total do copolímero de etileno. lonômero é bem conhecido dos técnicos no assunto (vide, por exemplo, US 3.264.272) e sua descrição é omitida por motivo de brevidade.
Copolímero ácido de etileno pode compreender até 35% em peso de comonômero opcional tal como monóxido de carbono, dióxido de enxofre, acrilonitrila, anidrido maleico, diésteres de ácido maleico, ácido maleico, monoésteres de ácido maleico, ácido itacônico, ácido fumárico, monoéster de ácido fumárico, sal desses ácidos, acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila e glicidil vinil éter, acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de isopropila, acrilato de butila, acrilato de pentila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propila e metacrilato de butila, metacrilato de pentila ou combinações de dois ou mais destes, em que o grupo alquila pode ser linear ou ramificado.
A neutralização, por exemplo, pode variar de cerca de 0,1 a cerca de 100 ou cerca de 10 a cerca de 90, cerca de 20 a cerca de 80 ou cerca de 20 a cerca de 40%, com base no teor total de ácido carboxílico, com íon metálico. Os íons metálicos podem ser monovalentes, divalentes, trivalentes, multivalentes ou combinações de dois ou mais destes. Exemplos incluem Li1 Na, Ag, Hg, Cu, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Sn, Pb, Fe, Co, Zn, Ni, Al, Sc, Hf, Ti, Zr, Ce e combinações de dois ou mais destes. Caso o íon metálico seja multivalente, agente formador de complexo, tal como radicais estearato, oleato, salicilato e fenolato, pode ser incluído, conforme descrito em US 3.404.134. íons freqüentemente utilizados incluem Na, Zn ou suas combinações. É de interesse no presente ionômero que é neutralizado com íons de zinco ou sódio tais como NaOH1 NaHCO3, Na2CO3, NaHSO4, NaH2PO4, Na2HPO3, estearato de sódio, oleato de sódio, salicilato de sódio, fenolato de sódio, Zn(OH)2, ZnCO3, ZnSO4, ZnHPO4, ZnHPO3, oxido de zinco, estearato de zinco, oleato de zinco, salicilato de zinco, fenolato de zinco, Mg(OH)2, MgCO3, MgSO4, MgHPO4l MgHPO3l estearato de magnésio, oleato de magnésio, salicilato de magnésio, fenolato de magnésio ou combinações de dois ou mais destes.
O ionômero pode ser uma mistura de ionômero que possui mais de 20% de neutralização e, por exemplo, segundo copolímero ácido de etileno para atingir o grau de neutralização desejado. O ionômero pode compreender, por exemplo, cerca de 1 a cerca de 50, cerca de 5 a cerca de 40 ou cerca de 10 a cerca de 25% em peso de copolímero ácido descrito acima.
O ionômero pode também ser mistura de ionômero e cerca de 1 a cerca de 50% em peso de copolímero (meta)acrilato de etileno alquila. Exemplos desse (meta)acrilato de alquila incluem acrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, acrilato de propila, metacrilato de propila, acrilato de butila, metacrilato de butila, acrilato de 2-etil hexila, metacrilato de 2-etil hexila, acrilato de laurila, metacrilato de laurila, acrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxietila, acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila, bem como um ou mais dos acrilatos de alquila descritos acima ou combinações de dois ou mais destes. Copolímero de acrilato de etileno alquila pode compreender, por exemplo, de 1 a 30% em peso de pelo menos um copolímero E/X/Y em que E compreende etileno; X é monômero selecionado a partir do grupo que consiste de acetato de vinila e ésteres (meta)acrílicos de alquila; e Y é um ou mais comonômeros opcionais descritos acima; X é de 0 a 50% em peso do copolímero EIYJY, Y é de 0 a 35% em peso do copolímero EIXIY, em que o percentual em peso de X e Y não pode ser zero para ambos e E é o restante.
O ionômero pode também ser mistura do ionômero e copolímero que compreende unidades de repetição derivadas de etileno, cerca de 4 a cerca de 30% em peso de alcanoato de vinila ou éster que inclui (meta)acrilato de alquila e cerca de 0,5 a cerca de 20% em peso de ácido monocarboxílico insaturado que inclui ácido (meta)acrílico. Esses copolímeros incluem copolímero de acrilato de etileno que compreende copolímero que contém unidades de repetição derivadas de etileno, acetato de vinila e ácido metacrílico ou de etileno, acrilato de alquila e ácido acrílico. Vide, por exemplo, US 4.346.196 e US 4.469.754 (os relatórios descritivos completos são incorporados ao presente como referência).
Exemplos de copolímero ácido de etileno disponível comercialmente incluem Nucrel®, ionômero inclui Surlyn® descrito acima; copolímero de etileno inclui Appeel® e Elvaloy®, todos da DuPont.
Os processos de produção de copolímero ácido de etileno e copolímero de acrilato de etileno alquila são bem conhecidos dos técnicos no assunto e sua descrição é omitida no presente por motivo de brevidade.
Ionômero neutralizado com sódio, magnésio ou zinco pode conter cerca de 5 a cerca de 90, cerca de 10 a cerca de 70 ou cerca de 15 a cerca de 60% do ácido carboxílico no copolímero ácido correspondente do ionômero neutralizado. Ionômero neutralizado por sódio disponível comercialmente é Surlyn® 1601 da DuPont que pode ser utilizado em equipamento de extrusão e coextrusão de filme soprado e moldado convencional projetado para processar resinas de polietileno.
Qualquer íon de potássio pode ser utilizado. íons de potássio freqüentemente utilizados incluem KOH1 KHCO3, K2CO3, KHSO4, KH2PO4, K2HPO3, estearato de potássio, oleato de potássio, salicilato de potássio, fenolato de potássio ou combinações de dois ou mais destes.
Os íons de potássio podem estar presentes na composição em quantidade que seja capaz de reduzir a tendência ao acúmulo de carga estática de artigo tal como filme que compreende ou é produzido a partir do ionômero. A quantidade pode ser, por exemplo, de cerca de 0,01 a cerca de 5, 0,1 a cerca de 5, cerca de 0,5 a cerca de 4 ou cerca de 1 a cerca de 3% do peso do ionômero. A tendência ao acúmulo de carga estática pela composição pode ser substancialmente reduzida até nível que, conforme medido pelos tempos de deterioração estática e o teste de cinza sem estar no regime de polímeros dissipativos ou antiestáticos e ainda mantém as propriedades físicas do ionômero. A tendência ao acúmulo de carga estática da composição de acordo com a presente invenção, por exemplo, pode ser substancialmente a mesma de polietileno, que possui condutividade de superfície de cerca de 1012 Ohm/quadrado ou superior.
A composição pode compreender ainda um ou mais ácidos carboxílicos monobásicos, dibásicos ou polibásicos que contenham menos de 36 átomos de carbono ou seus sais. Os ácidos podem estar presentes na composição em cerca de 1 a cerca de 50% em peso. Exemplos desses ácidos orgânicos incluem ácido capróico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido isosteárico, ácido beênico, ácido erúcico, ácido oleico e ácido linoleico. Ácidos graxos orgânicos derivados da natureza tais como ácidos palmítico, esteárico, oleico, erúcico e beênico ou combinações de dois ou mais destes. Ácidos orgânicos saturados, tais como ácido esteárico e ácido beênico, podem reduzir as propriedades organolépticas da composição.
Ácidos substituídos com substituintes que incluem alquila C1-C8, OH e OR1 em que cada R1 é independentemente alquila C1-C8, alcoxialquila C1-C8 ou COR2; e cada R2 é independentemente H ou alquila C1-C8 com pelo menos um grupo alquila C1-C8 são ácidos ramificados. Ácidos orgânicos lineares saturados incluem ácido beênico.
Caso a composição compreenda um ou mais ácidos orgânicos descritos acima, mais de 70%, 80% ou 90% (ou até 100%) de grupos ácidos no ionômero e ácidos orgânicos podem ser neutralizados com íons metálicos e os íons metálicos presentes na mistura podem compreender pelo menos 50% molar de íons de Na ou K e a preponderância dos outros íons metálicos são íons de metais álcali.
Alternativamente, composição que possui a propriedade de redução de cargas estáticas pode ser elaborada por meio de neutralização direta de copolímero ácido com íons de Na (ou íons de Zn1 ou íons de Mg, ou combinações de dois ou mais destes) e íons de K; mistura de ionômero de Na com ionômero de K; ou contato de íons de K com ionômero de Na ou contato de íons de Na com ionômero de Κ. O ionômero de Na pode também ser ionômero de Zn ou ionômero de Mg (ou combinações de dois ou mais dos três), em que a concentração final dos íons de potássio pode ser a mesma descrita acima.
A quantidade de íons de K também é a quantidade que não reduz nem reduz substancialmente as propriedades do ionômero de vedação a quente, adesão quente, tensão, resistência a impactos ou outras propriedades para aplicações de embalagem. Essa quantidade pode também reduzir a mistura de aglomerado recolhida sobre filme que compreende ou é produzido a partir de ionômero neutralizado por zinco ou sódio.
A composição pode ser produzida por quaisquer meios conhecidos dos técnicos no assunto, tais como mistura dos íons de K que podem estar em líquido ou solução aquosa com ionômero neutralizado por zinco ou sódio, ou mistura de ionômero de potássio com ionômero de sódio, zinco ou magnésio. A mistura pode ser conduzida por meios conhecidos na técnica. Um método é o de misturar os componentes em extrusor de combinação. Outro é o de misturar ionômeros em extrusor com rosca de mistura em linha apropriada durante a fabricação de filme, folha ou outros artigos.
Um processo de redução da tendência de um ionômero acumular carga estática compreende o contato de ionômero descrito acima com íons de potássio, que podem estar em líquido ou solução aquosa e a quantidade dos íons de potássio pode ser a mesma descrita acima.
Alternativamente, o processo de redução da tendência de um ionômero acumular carga estática pode compreender a neutralização de copolímero ácido com íons de Na (ou íons de Zn, íons de Mg ou combinações de dois ou mais destes) e íons de K; contato de ionômero de Na com ionômero de K; ou contato de íons de K com ionômero de Na. O ionômero de Na pode também ser ionômero de Zn ou ionômero de Mg (ou combinações de dois ou mais dos três), em que a concentração final dos íons de potássio pode ser a mesma descrita acima.
Artigo tal como filme (incluindo folha ou filme com múltiplas camadas) que contém acúmulo de carga estática reduzida ou substancialmente reduzida pode ser produzido a partir da composição. O artigo pode ser utilizado para embalagens conforme descrito abaixo.
Estrutura com múltiplas camadas pode compreender pelo menos uma camada que compreende a composição descrita no presente e pelo menos uma camada que compreende ou é produzida a partir de qualquer outro polímero tal como a poliolefina bem conhecida, poliamida, poliéster, copolímero de (meta)acrilato de etileno alquila, copolímero ácido de etileno, copolímero de acetato de vinila, álcool polivinílico, cloreto de polivinilideno ou combinações de dois ou mais destes. Filme com múltiplas camadas pode incluir até dez ou mais camadas.
Quantidades apropriadas de diversos aditivos podem estar presentes na composição e/ou no filme. Aditivos podem incluir plastificantes, estabilizantes tais como estabilizantes hidrolíticos, estabilizantes de radiação, estabilizantes térmicos, estabilizantes de luz ultravioleta, antioxidantes, absorventes de raios ultravioleta, corantes, tinturas ou pigmentos, deslustrantes tais como TiO2, cargas, retardantes de chama, lubrificantes, agentes de reforço tais como fibra e flocos de vidro, auxiliares de processamento tais como agentes antibloqueio, agentes de liberação, agentes antideslizantes, agentes deslizantes tais como talco, agentes antibloqueio, outros auxiliares de processamento, elastômeros ou suas misturas.
Filme (incluindo filme com múltiplas camadas) pode ser fabricado com a composição por meio de processamento por fusão utilizando processos conhecidos tais como coextrusão, extrusão de folhas, moldagem por extrusão, revestimento por extrusão, laminação térmica, métodos de filme soprado, revestimento em pó e sinterização, ou processos similares. O filme pode ser adicionalmente processado em artigos descritos abaixo com estiramento uniaxial ou biaxial, termovedação axial, termoformação, formação a vácuo, dobra de folhas, vedação a quente, moldagem por compressão ou combinações de dois ou mais destes.
Filme que inclui filme em múltiplas camadas pode também ser vedado a si próprio para formar recipiente ou embalagem, que inclui opcionalmente vedante tal como polímero de etileno que inclui polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade e metaloceno polietileno; copolímero de etileno vinil acetato, copolímero de (meta)acrilato de etileno alquila; copolímero ácido de etileno ou seu ionômero, poliéster, poliamida ou combinações de dois ou mais destes.
Filme ou folha ou filme com múltiplas camadas que compreende ou é derivado da composição pode ser moldado na forma de artigo moldado tal como bandeja, xícara, garrafa, coberta, tampa, embalagem de tipo blister, qualquer recipiente, materiais de piso ou combinações de dois ou mais destes que possam ser embalagem ideal para cosméticos, remédios alimentícios em pó, bebidas, sucos, leite, carnes, queijo, peixe, aves, nozes, café, molhos, carne cozida, frutas secas, alimentos em pasta, sopas ou concentrados de sopas, temperos, condimentos, produtos de cuidados pessoais (creme dental, espuma de barbear, sabão, xampu, loção), fragrâncias, componentes eletrônicos, produtos químicos (detergente aromatizado, amaciante de roupas aromatizado) ou combinações de dois ou mais destes.
Como os processos de elaboração de filmes e artigos moldados são bem conhecidos dos técnicos no assunto, sua descrição é omitida no presente para fins de brevidade.
Artigos moldados tais como bandejas, xícaras, frascos, tampas, embalagens de blister, recipientes, caixas de cosméticos, caixas ou outras partes de aplicações domésticas (tais como alças para ferros elétricos e abrigos para secador de cabelos, limpador a vácuo, eletrodomésticos e telefone) ou combinações de dois ou mais destes podem ser produzidas a partir de composição descrita acima por virtualmente qualquer método de processamento por extrusão ou termoformação conhecido dos técnicos no assunto. Processo de extrusão por fusão tal como moldagem por injeção, moldagem por compressão, moldagem por sopro e extrusão de perfis pode ser utilizado. Desta forma, os artigos podem ser moldados por injeção, moldados por compressão, moldados por sopro ou extrudados por perfil. Os artigos moldados podem compreender camadas de polímeros diferentes da composição descrita no presente. Seja filme ou folha (ou mesmo artigo moldado por sopro tal como garrafa), as camadas podem ser elaboradas por meio de coextrusão ou laminação). Em parte moldada por injeção, pode haver moldagem por coinjeção, que é similar a coextrusão, ou sobremoldagem. O filme, folha ou artigo moldado por sopro pode compreender uma camada que compreende a composição na forma de camada distinta e a(s) outra(s) camada(s) opcional(is) que compreende(m) outros polímeros.
Exemplos
Os exemplos são fornecidos para ilustrar, mas não devem ser considerados como limites indevidos do escopo da presente invenção.
Filmes de 5,08 x 10-5 m (2 mil) de copolímero ácido de etileno (Nucrel® 0903 (9% em peso de ácido metacrílico ou MAA) da DuPont) e dois ionômeros (ionômero de Na Surlyn® (ionômero de sódio com cerca de 10% de ácido e 55% neutralizado com sais de sódio) e ionômero de zinco Surlyn®) foram elaborados sobre linha de filme soprado em laboratório equipada com extrusor com 1,905 cm de diâmetro e molde com 2,54 cm de diâmetro (vide descrição abaixo).
A resistividade na superfície dos filmes fabricados com o copolímero ácido e dois ionômeros foi medida seguindo ASTM D257. Todos os filmes apresentaram aproximadamente a mesma resistividade de cerca de 2,5 x 1016 Ohm/quadrado. Os filmes foram carregados em seguida com carga e foi medido o tempo de deterioração estática. Os filmes não se deterioraram em quadro de tempo que pudesse ser medido. Os tempos de deterioração estática foram medidos em seguida com filmes fabricados com misturas de ionômero K e ionômero Na. Testes adicionais consistiram de atrito de filmes e condução de teste de cinza, em que os filmes carregados são mantidos próximos de pilha de mistura de aglomerado e foi medida a quantidade de pó recolhida sobre o filme.
Na Tabela 1, filmes foram fabricados com composições que compreendem (1) 100% ionômero de potássio MK400 (disponível como Entira® AS MK400 da DuPont), (2) a mistura 1 incluiu 40% de MK400 e 60% de ionômero de Na Surlyn® e (3) a mistura 2 incluiu 60% de ionômero de potássio MK400 e 40% de ionômero de Na Surlyn®. As misturas foram fabricadas em linha mediante elaboração dos filmes (pelotas misturadas, alimentadas para o extrusor e transmitidas para a rosca de mistura para completar o processo de mistura).
Amostras de filme soprado de 0,05 mm foram elaboradas em extrusor Brabender de 1,905 cm com molde de 2,54 cm e rosca de mistura de estágio único para testar propriedades de deterioração estática. Os filmes eram de 8,26 cm x 12,7 cm. Modelo 406C da Electro-Tech Systems foi utilizado para medir o tempo para deterioração de voltagem carregada de 5 quilovolts (kV) DC, seguindo o Método de Teste Federal 101, Método 4046.
Para o primeiro conjunto de medições, os filmes foram equilibrados em cada ambiente de teste por cerca de trinta minutos. Os tempos de deterioração estática dos filmes são exibidos abaixo. Deterioração de 10% é o tempo para que a carga atinja 10% do seu valor original, não o tempo de deterioração em 10%.
Tabela 1
<table>table see original document page 13</column></row><table> * A carga sobre esta amostra deteriorou-se para 2 kV e foi mantida constante em seguida.
Os filmes foram mantidos em seguida a 15% de umidade relativa após equilíbrio por 24 horas. As duas misturas não absorveram carga de 5 kV e o MK400 levou em média cinqüenta segundos para atingir carga de 5 kV e média de 10,8 segundos para atingir deterioração de 50%.
Foi conduzido segundo conjunto de testes, em que os filmes foram equilibrados na dada umidade relativa por 24 horas antes da medição, conforme exibido na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2
Tempo de Deterioração Estática (Segundos)*
<table>table see original document page 14</column></row><table>
Mistura 3, 20% MK400 e 80% ionômero de sódio Surlyn®; Mistura 4, 40% MK400 e 60% ionômero de sódio Surlyn®; Mistura 5, 60% MK400 e 40% ionômero de sódio Surlyn®; e Amostra 6, 100% MK400.
* Necessários 1,5 minutos para atingir +5 kV DC. Para os valores relacionados como 1,5 ou 1,75 kV máx., os filmes não mantiveram carga de 5 kV (conforme especificado pelo protocolo de medição) e não medimos a deterioração. Os filmes a seguir, todos preparados em extrusor de filme soprado Brabender conforme descrito acima com exceção do filme DuPont DPE 1645 PE (polietileno) que foi moldado sobre extrusor de roscas gêmeas de 28 mm com molde suporte de revestimento de 25,4 cm, foram medidos para determinar o acúmulo de estática. Os filmes eram de 8,26 cm χ 12,7 cm e cerca de 0,05 mm de espessura. O teste envolveu a indução de carga estática sobre o filme por meio de atrito de pano de algodão contra o filme com dez impulsos para a frente e para trás e sua colocação em seguida em contato direto com mistura de bolo de baunilha super úmido Betty Crocker adquirido em supermercado local. Eles foram pesados em seguida para determinar a quantidade de acúmulo de mistura de bolo sobre o filme.
As condições de teste foram de 20,8 0C e umidade relativa de 31,7%. Os resultados exibidos na Tabela 3 foram a média de três réplicas por amostra.
Tabela 3
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DuPont DPE 1645 é LDPE (polietileno de baixa densidade);
Amostra 7, 100% ionômero de sódio Surlyn®; Amostra 8, 100% MK400; Mistura 9, 20% MK400 e 80% ionômero de Na Surlyn®; Mistura 10, 40% MK400 e 60% ionômero de Na Surlyn®; e Mistura 11, 60% MK400 e 40% ionômero de Na Surlyn®.
As amostras exibidas na Tabela 4 foram filmes produzidos em extrusor de filme soprado Brabender conforme discutido acima e testado utilizando o teste de mistura de bolo descrito para a Tabela 3. As condições de teste foram de 22,7 °C e 57,5% de umidade relativa.
Tabela 4*
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* Surlyn® Na 1 é ionômero de sódio com cerca de 10% de ácido e 55% neutralizado com sais de sódio. Surlyn® Na 2 é ionômero de sódio com cerca de 15% de ácido e 50% neutralizado com sais de sódio, Surlyn® Zn 1 é ionômero de zinco com cerca de 9% de ácido e 20% neutralizado com sais de zinco e Surlyn® Zn 2 é ionômero de zinco com cerca de 15% de ácido e 50% neutralizado com sais de zinco.
A Tabela 5 exibe três ionômeros preparados por meio de neutralização de 80% dos grupos ácidos de copolímero ácido a 15% nominal por meio da adição de NaOH e K2CO3 em extrusor com mistura suficiente, tempo de permanência e temperatura para completar a reação de neutralização. Os filmes foram produzidos a partir desses ionômeros em extrusor de filme soprado Brabender conforme discutido acima e testados utilizando o teste de mistura de bolo descrito para a Tabela 3. As condições de teste foram de 22,8 0C e umidade relativa de 26%.
Tabela 5
<table>table see original document page 17</column></row><table>
A carga estática durante a fabricação de filme foi medida utilizando Medidor de Campo Eletrostático Pro Stat Modelo PFM 711 A. O medidor foi montado a 5,1 cm da superfície de filme (a menos que indicado em contrário a cerca de 12,7 cm à frente do enrolamento de filme sobre a linha de filme soprado Brabender descrita anteriormente. As condições de processamento e a carga estática medida são fornecidas na Tabela 6 abaixo, na qual "Neu" indica neutralização ou neutralizado.
TABELA 6
<table>table see original document page 18</column></row><table> <table>table see original document page 19</column></row><table>
* Medida a 7,6 cm da superfície de filme em vez de 5,1 cm.
Quatro ionômeros exibidos na Tabela 7 foram preparados por meio da neutralização de 55% dos grupos ácidos de copolímero ácido 10% nominal por meio de adição de NaOH, K2CO3 ou ambos em extrusor com mistura suficiente, tempo de permanência e temperatura para completar a reação de neutralização. Estes possuem nível de ácido e percentual de neutralização similares ao ionômero Surlyn® Na 1. As propriedades físicas são comparadas na Tabela 7 abaixo, em que o índice de fusão (Ml) foi medido de acordo com ASTM D1238, 190°C/2,16 kg; o Vicat foi medido de acordo com ASTM D1525; pontos de fusão e congelamento foram medidos de acordo com ASTM D3418 (DSC); o Instron foi utilizado para medir as propriedades de tensão de acordo com ASTM D638 (alongamento na quebra, resistência ao rendimento e resistência à tensão) e D790 (módulo de flexão); e Tabor foi teste de abrasão bem conhecido. Tabela 7
<table>table see original document page 20</column></row><table> Filmes com 5,08 χ 10-5 m (2 mil) de espessura foram fabricados com as resinas exibidas na Tabela 8 em linha de Filme Soprado MPM. A resistência de vedação a quente dos filmes vedados a si próprios foi medida em vedador a quente Precision Bar da Packaging Industries em permanência de 1 s e pressão de garra de vedação de 27,6 kPa de pressão de garra de vedação. A largura da garra de vedação foi de 2,54 cm. As duas garras foram aquecidas até a temperatura de garra determinada. A temperatura real na interface de filme foi medida utilizando termopar de cromo-alumínio de 5 mil. Resultados de medições de vedação a quente são fornecidos na tabela baixo, em que "casca" designa falha limpa entre as duas superfícies de filme e "rasgo" indica que a resistência à vedação foi suficientemente forte para que os filmes rasgassem enquanto eram puxados em separado. No primeiro, a resistência ao descascamento foi menor que a resistência a rasgos e, no último, a resistência ao descascamento excedeu a resistência a rasgos e os filmes rasgaram em falha.
Tabela 8
<table>table see original document page 21</column></row><table> <table>table see original document page 22</column></row><table>
Três ionômeros foram preparados por meio da neutralização de
80% dos grupos ácidos de copolímero ácido a 10% nominal por meio da adição de NaOH1 potássio K2CO3 ou ambos em extrusor com mistura suficiente, tempo de permanência e temperatura para completar a reação de neutralização. As propriedades físicas são comparadas na Tabela 9 abaixo, em que o índice de fusão, ponto de congelamento e ponto de fusão foram medidos como na Tabela 8. <table>table see original document page 23</column></row><table>
Filmes com espessura de 5,08 χ 10-5 m (2 mil) foram elaborados a partir das resinas em amostras 43 a 45 da mesma forma dos Exemplos 39 a 42. A resistência à vedação a quente dos filmes vedados a si próprios foi medida conforme descrito acima e fornecido na Tabela 10.
Tabela 10
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Claims (10)

1. COMPOSIÇÃO, caracterizada pelo fato de que compreende um ionômero e íon de potássio, em que o íon de potássio está presente em quantidade eficaz para reduzir o acúmulo de carga estática da composição; o ionômero possui ácido carboxílico ou parte dele no seu copolímero ácido correspondente neutralizado com íons de sódio, íons de zinco, íons de magnésio ou combinações de dois ou mais destes; e cerca de 10 a cerca de 70% do ácido carboxílico são neutralizados com íons de sódio, íons de zinco, íons de magnésio ou combinações de dois ou mais destes.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ionômero é produzido a partir de um copolímero ácido de etileno.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o ionômero compreende ou é produzido a partir de cerca de 1 a cerca de 50% em peso do copolímero ácido e, opcionalmente, cerca de 1 a cerca de 50% em peso de copolímero de etileno (meta)acrilato de alquila; e o (meta)acrilato de alquila inclui acrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, acrilato de propila, metacrilato de propila, acrilato de butila, metacrilato de butila, metacrilato de pentila, acrilato de pentila, acrilato de 2-etil hexila, metacrilato de 2-etil hexila, acrilato de laurila, metacrilato de laurila, acrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxietila, acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila, glicidil vinil éter ou combinações de dois ou mais destes e o grupo alquila inclui grupo alquila linear ou ramificado.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade de íons de potássio encontra-se na faixa de cerca de 0,01 a cerca de 5, cerca de 0,1 a cerca de 5, cerca de 0,5 a cerca de 4 ou cerca de 1 a cerca de 3% do peso do ionômero.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com uma das reivindicações 1, a 4, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais ácidos carboxílicos que contêm menos de 36 átomos de carbono ou seus sais, em que o ácido inclui ácido capróico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido beênico, ácido erúcico, ácido oleico, ácido linoleico ou combinações de dois ou mais destes.
6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que mais de 80% ou 100% de grupos ácidos na composição são neutralizados com íon metálico.
7. PROCESSO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO ANTIESTÁTICA, caracterizado pelo fato de que compreende o contato de um ionômero com íons de potássio, em que o ionômero é conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6.
8. ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende ou é produzido a partir de uma composição, conforme definida em uma das reivindicações 1 a 6 e em que o artigo inclui filme, folha, filme com múltiplas camadas, folha com múltiplas camadas ou artigo moldado; em que o artigo moldado inclui bandeja, xícara, garrafa, coberta, tampa, embalagem de tipo blister, qualquer recipiente, materiais de piso, ou combinações de dois ou mais destes.
9. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o artigo é o artigo moldado e compreende produtos cosméticos, remédios alimentícios em pó, bebidas, sucos, leite, carnes, queijo, peixe, aves, nozes, café, molho, carne cozida, frutas secas, pasta alimentícia, sopas, concentrados de sopas, temperos, condimentos, produtos de cuidados pessoais, fragrâncias, componentes eletrônicos, substâncias químicas ou combinações de dois ou mais destes.
10. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o artigo inclui artigos moldados por injeção que incluem bandeja, xícara, garrafa, cobertura, tampa, embalagem de tipo blister, recipiente, caixa de cosméticos, caixa ou outras partes de eletrodomésticos ou combinações de dois ou mais destes.
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