ES2305347T3 - Adhesion de polietileno sobre polipropileno. - Google Patents
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Abstract
Un film o lámina multicapa preparable coextruyendo o laminando polipropileno con uno o mas polietileno(s), caracterizado porque la adhesión entre una capa de polipropileno y una capa de polietileno se proporciona mediante un polietileno producido con metaloceno, y en donde el polietileno producido con metaloceno tiene una densidad de 0,925 a 0,960 g/cm 3 y un índice de flujo en fusión MI2 de 0,05 a 50 g/10 m.
Description
Adhesión de polietileno sobre polipropileno.
El campo de este invento es el control de
adhesión de polietileno sobre polipropileno sin aditivos de unión,
en coextrusión, laminación o mezcla.
Es deseable producir películas de polipropileno
con la prestación de sellado mejorada del polietileno pero se
conoce en el arte que el polietileno no se adhiere sobre el
polipropileno en ausencia de aditivos de unión o en ausencia de
modificación del polietileno.
Por ejemplo, en un artículo publicado en
Science, vol. 288, p. 2187, 2000, se expone que el polietileno y el
polipropileno no se adhieren entre sí.
La US 6.262.174 describe la adición mediante
mezcla de 2 a 13% en peso de polipropileno en un polietileno
sustancialmente lineal y/o un polietileno de baja densidad con el
fin de preparar una capa de película termosellable con propiedades
de unión en caliente mejoradas. La mezcla se utiliza para la
preparación de una película de mono-extrusión y no
se hace mención de adhesión entre polietileno y polipropileno.
La WO-A-9959817
describe una película multifunción que incluye una capa externa que
incluye un homo- o interpolímero de propileno y, directamente
adherido a la capa externa, una capa que incluye un interpolímero de
etileno/alfa-olefina homogéneo que tiene una
densidad de mas de alrededor del 0,91 g/cm^{3}.
La US-A-5972520
describe un material resistente al impacto de alto brillo obtenido
coextruyendo una capa de cubrición de un polietileno de metaloceno
y copolímero polipropileno aleatorio clarificado sobre una capa de
núcleo.
La EP-A-0850756
se refiere a lámina o contendor de un laminado de polímero de
propileno que comprende capas superficiales, cada una constituida
por una composición de resina termoplástica en donde se mezcla
polímero de propileno con un copolímero de etileno polimerizado
utilizando un catalizador de metaloceno.
La WO-A-9214784
describe composición sellable por calor para films y estructuras de
film que comprende copolímero a base de etileno catalizado por
metaloceno que tiene una densidad de 0,88 g/c^{3} a 0,915
g/cm^{3} y polímeros a base de propileno.
La WO-A-0012309
describe mezclas de polietileno catalizado por metaloceno con
polímeros de propileno. Estas mezclas se utilizan para formar una
capa de pared de cuerpo o una cabeza de contenedor de dispersión
plegable que tiene buena resistencia a la unión con una capa de
pared de cuerpo formada de un polímero de etileno.
En la 8ª conferencia anual de European polymers,
Films, Lamination and Extrusion Coating, una presentación por Anna
Perez Moreno describe la adhesión de plastómeros poliolefínicos
(POP) sobre films de polipropileno orientado (OPP). Describe que la
adhesión de POP sobre OPP depende de la densidad del POP, teniendo
el producto de densidad inferior una mejor adhesión. Describe
también que la modificación del POP puede mejorar su adhesión sobre
el OPP. Nada dice sobre la adhesión de POP sobre polipropileno en
coextrusión o laminación.
El polipropileno es difícil de extruir en
procesos de film soplado aparte del doble proceso de burbujeo que
es costoso. Es por tanto deseable incluir polietileno en orden a
facilitar la extrusión de polipropileno en aplicaciones de film
soplado. Existe una necesidad para la preparación de films o
láminas que tengan la baja temperatura sellante y las buenas
propiedades de encogimiento del polietileno y la buena rigidez del
polipropileno. Por consiguiente es deseable coextruir polietileno y
polipropileno sin capa de unión o sin modificar el polietileno.
Una capa de unión típica es costosa y requiere máquinas de extrusión
mas complejas.
Constituye un objeto del presente invento la
preparación de films o láminas mediante coextrusión, laminación o
mezclado de polietileno y polipropileno sin capa de unión y sin
modificar el polietileno.
Constituye otro objeto del presente invento la
mejora de la adhesión entre polietileno y polipropileno.
Constituye otro objeto del presente invento el
producir films o láminas con baja temperatura de sellado.
Constituye todavía otro objeto del presente
invento el producir películas o láminas con buenas propiedades
ópticas y adecuada rigidez simultáneamente.
Constituye también un objeto del presente
invento el facilitar la extrusión en aplicaciones de film soplado y
mejorar la estabilidad del burbujeo.
Constituye todavía un objeto ulterior del
presente invento el producir films o láminas con propiedades al
encogimiento mejoradas.
\newpage
Constituye otro objeto del presente invento la
preparación de envases huecos moldeados por soplado coextruidos que
pueden extraerse fácilmente del molde.
El presente invento proporciona films o láminas
multicapa preparados coextruyendo o laminando polipropileno con uno
o mas polietileno(s), caracterizado porque la adhesión entre
una capa de polipropileno y una capa de polietileno se proporciona
mediante un polietileno producido por metaloceno (mPE).
En una modalidad preferida de conformidad con el
presente invento la capa de polipropileno puede ser la capa interna
de un film o lámina en donde las capas externas son polietilenos
producidos con metaloceno. Estos films o láminas tienen
simultáneamente alta rigidez y buenas propiedades de sellado.
En otra modalidad preferida de conformidad con
el presente invento la capa de polietileno producida con metaloceno
se utiliza como una capa de unión entre una capa de polipropileno y
una capa de polietileno en la producción de films o láminas con
buenas propiedades de encogimiento.
En otra modalidad preferida del presente invento
el mPE y el polipropileno se coextruyen para producir un film
soplado que tiene por lo menos dos capas.
El polietileno facilita la extrusión de los
films soplados y proporciona estabilidad de fusión. También mejora
la estabilidad del burbujeo.
Alternativamente los films o láminas se preparan
a partir de una mezcla de polietileno y polipropileno, en donde el
polietileno se prepara con un catalizador de metaloceno con el fin
de proporcionar compatibilidad entre el polipropileno y
polietileno.
Todos los films o láminas producidos de
conformidad con el presente invento tienen excelentes propiedades
ópticas, tanto en transparencia como en brillo como resultado de la
interfase mejorada entre el polietileno y el polipropileno. Además
tienen excelente rigidez debido al polipropileno.
En otra modalidad del presente invento el mPE y
el polipropileno se coextruyen y utilizan en aplicaciones de moldeo
por soplado tal como envase y botellas huecas. Se prefiere que la
capa externa sea la capa de mPE con el fin de facilitar la
operación de desmoldeo y así reducir el tiempo del ciclo.
El polipropileno utilizado en el presente
invento puede ser cualquier polipropileno apropiado para la
producción de films o láminas. Puede ser un homopolímero o
copolímero o terpolímero de propileno preparado con un catalizador
Ziegler-Natta o una mezcla física o química
respectiva. Alternativamente un polipropileno producido con un
catalizador de metaloceno puede ser un homopolímero, un copolímero
siendo cualquiera un copolímero aleatorio o de bloque, o
terpolímero de polipropileno isotáctico o sindiotáctioco tal como se
describe, por ejemplo en
EP-A-881.236,
EP-A-965.603,
EP-A-1.010.709 o
WO-00/49209.
La resina de polietileno producida con
metaloceno utilizada en el presente invento puede prepararse con
cualquier catalizador de metaloceno conocido en el arte dado por la
fórmula general:
- (Cp)_{m}MR_{n}X_{q}
- I.
en donde Cp es un anillo de
ciclopentadienilo, M es un grupo de metal de transición 4b, 5b o 6b,
R es un grupo hidrocarbilo o hidrocarboxilo que tiene de 1 a 20
átomos de carbono, X es un halógeno, y
m-1-3, n=0-3,
q=0-3 y la suma m+n+q es igual al estado de
oxidación del
metal.
- (C_{5}R'_{k})_{g}R''_{s}(C_{5}R'_{k})MQ_{3-g}
- II.
- R''_{s}(C_{5}R'_{k})_{2}MQ'
- III.
en donde (C_{5}R'_{k}) es un
ciclopentadienilo o ciclopentadienilo sustituido, cada R' es igual o
diferente y es hidrógeno o un radical hidrocarbilo tal como
alquilo, alquenilo, arilo, alquilarilo o arilalquilo conteniendo de
1 a 20 átomos de carbono o dos átomos de carbono se unen entre sí
para formar un anillo C_{4}-C_{6}, R'' es un
radical alquileno C_{1}-C_{4}, un dialquil
germanio o sílice o siloxano, o un radical de alquil fosfina o
amina que puentea dos anillos (C_{5}R'_{k}), Q es un radical
hidrocarbilo tal como radical de arilo, alquilo, alquenilo,
alquilarilo o aril alquilo que tiene de 1-20 átomos
de carbono, radical hidrocarbilo que tiene 1-20
átomos de carbono o halógeno y pueden ser iguales o diferentes entre
sí, Q' es un radical alquilideno con 1 a alrededor de 20 átomos de
carbono, s es 0 a 1, g es 0, 1 o 2, s es 0 cuando g es 0, k es 4
cuando s es 1 y k es 5 cuando s es 0, y M es como se ha definido
antes.
Entre los metalocenos preferidos utilizados en
el presente invento puede citarse, entre otros, compuestos bis
tetrahidro-indenilo y compuestos bis indenilo como
se describe, por ejemplo, en WO 96/35729, o compuestos bis
(n-butil-ciclopentadienilo). El
catalizador de metaloceno mas preferido es etilen
bis(4,5,6,7-tetrahidro-1-indenil)-zirconio.
El metaloceno puede soportarse de conformidad
con cualquier método conocido en el arte. En el caso que esté
soportado el soporte utilizado en el presente invento puede ser
cualquier sólido orgánico o inorgánico, particularmente soportes
porosos tal como talco, óxidos inorgánicos y material de soporte
resinoso tal como poliolefina. De preferencia el material de
soporte es un óxido inorgánico en su forma finamente dividida.
La adición de un cocatalizador que tenga una
actividad ionizante crea un sitio activo.
De preferencia se utiliza alumoxano como
cocatalizador durante el proceso de polimerización y es apropiado
cualquier alumoxano conocido en el arte.
Los alumoxanos preferidos comprenden alumoxanos
oligoméricos lineales y / o alquil alumoxanos cíclicos representados
por la fórmula:
y
en donde n es 1-40,
de preferencia 10-20, m es 3-40, de
preferencia 3-20 y R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{8} y de preferencia
metilo.
De preferencia se utiliza metilalumoxano.
Cuando no se utiliza alumoxano como un
cocatalizador se utiliza uno o mas aluminioalquilo representado por
la fórmula AlR_{x} en donde cada R es igual o diferente y se elige
entre haluros o entre grupos de alcoxi o alquilo que tienen de 1 a
12 átomos de carbono y x es de 1 a 3. Aluminioalquilo especialmente
apropiado es trialquilaluminio, siendo el mas preferido
triisobutilaluminio (TIBAL).
La polimerización del polietileno producido con
metaloceno puede llevarse a cabo en fase gaseosa, solución o
suspensión. La polimerización de suspensión se utiliza para la
preparación del polietileno de densidad media y alta. Se prefiere
la polimerización en fase gaseosa para preparar polietileno de baja
densidad. Se prefiere la polimerización en solución para la
producción de polietileno de muy baja densidad. La temperatura de
polimerización oscila entre 20 y 125ºC, de preferencia entre 60 y
95ºC y la presión oscila entre 0,1 y 5,6 Mpa, de preferencia entre
2 y 4 Mpa, durante un tiempo que oscila entre 10 minutos y 4 horas,
de preferencia entre 1 y 2,5 horas.
Se utiliza, de preferencia un reactor de bucle
simple continuo para conducir la polimerización bajo condiciones de
estado cuasi estable.
El peso molecular medio se controla adicionando
hidrógeno durante la polimerización. Las cantidades relativas de
hidrógeno y de olefina introducidas en el reactor de polimerización
son de 0,001 a 15 mol por ciento de hidrógeno y de 99,999 a 85 mol
por ciento de olefina basado en el total de hidrógeno y olefina
presente, de preferencia de 0,2 a 3 mol por ciento de hidrógeno y
de 99,8 a 97 mol por ciento de olefina.
La densidad del polietileno se regula por la
cantidad de comonómero inyectado en el reactor, ejemplos de
comonómero que puede utilizarse incluyen olefinas, típicamente
olefinas de C_{3} a C_{20} entre las cuales se prefiere
propileno, buteno, hexeno, octeno,
4-metil-penteno, siendo el mas
preferido hexeno.
Las densidades de los polietilenos requeridas
para la preparación de la capa de unión de polietileno del presente
invento oscilan entre 0,910 g/cm^{3} a 0,965 g/m^{3}, de
preferencia entre 0,917 a 0,960 g/cm^{3} y mas preferentemente
entre 0,925 y 0,960 cm^{3}. La densidad se mide a 23ºC siguiendo
el método de prueba estandard ASTM D 1505.
El índice de fusión del polietileno se regula
por la cantidad de hidrógeno inyectado en el reactor. Los índices
de fusión útiles en el presente invento oscilan entre 0,001 g/10 min
y 1000 g/10 min, de preferencia entre 0,01 y 100 g/10 min y mas
preferentemente entre 0,05 y 50 g/10 min. Para películas sopladas
el índice de fusión mas preferido es de 0,1 a 4 g/10 min. El
índice de fusión se mide utilizando los procedimientos de prueba
estandard ASTM D 1238 a 190ºC utilizando una carga de 2,16 kg.
La resina de polietileno utilizada en el
presente invento puede prepararse con un catalizador de metaloceno
de sitio simple o con un catalizador de metaloceno de sitio múltiple
y tiene por consiguiente una distribución de peso molecular
monomodal o bimodal (MWD). Se prefiere una distribución de estrecho
peso molecular. La distribución de peso molecular puede definirse
por completo por medio de una curva obtenida mediante cromatografía
de permeación de gel. En general la distribución de peso molecular
se define mas simplemente con un parámetro conocido como el índice
de dispersión D, que es la relación entre el peso molecular medio
por peso (Mw) y el peso molecular medio por número (Mn). El índice
de dispersión constituye una medida de la amplitud de la
distribución de peso molecular. Esta es de 2 a 30, de preferencia
entre 2 y 7 y mas preferentemente entre 2 y 5.
De preferencia, las resinas de polietileno
producidas con metaloceno tienen un alto índice reológico Dow (Dow
Rheological Index) (DRI). Para caracterizar el
compor-tamiento reológico de polímeros de etileno
sustancialmente lineales, S Lai y G.W. Knight introdujeron (ANTEC
'93 Proceedings, Insite^{TM} Technology Polyolefins
(ITP)-New Rules in the Structure/Rheology
Relationship of Ethylene &-Olefin Copolymers, New Orleans, La.,
May 1993) una nueva medición reológica, el Dow Rheology Index (DRI)
que expresa un "tiempo de relajación normalizado como el
resultado de larga ramificación de cadena" del polímero. S. Lai
et al; (Antec '94, Dow Rheology Index (DRI) for
Insite^{TM} Technology Polyolefins (ITP): Unique
structure-Processing Relationships, pp.
1814-1815) definieron el DRI como la extensión a la
que la reología de copolímeros de etileno-octeno
conocido como ITP (Dow's Insite Technology Polyolefins) que
incorporan ramificaciones de cadena larga en el esqueleto del
polímero se desvía de la reología de las poliolefinas homogéneas
lineales convencionales que se expone que no tienen ramificaciones
de cadena larga (Long Chain Branches (LCB)) por medio de la ecuación
normalizada siguiente:
DRI = 365000 \
(t_{0}/\eta_{0})-1)/10
en donde t_{0} es el tiempo de
relajación característico del material y \eta_{0} es la
viscosidad de cizalladura cero del material. El DRI se calcula por
los mínimos cuadrados ajustados a la curva reológica (viscosidad
compleja frente a frecuencia) como se describe en
US-6.114.486 con la ecuación cruzada generalizada
siguiente, o
sea,
\eta= \eta_{0}
/(1+(\gamma \
t_{0})^{n}
en donde n es el índice de ley
potencial \eta y \gamma son la viscosidad medida y los datos
del ratio de cizalladura respectivamente. El análisis reológico
dinámico se llevó a cabo a 190ºC y la amplitud de la deformación
fue del 10%. Los resultados se exponen según ASTM D
4440.
Se ha observado que cuando el análisis reológico
dinámico se lleva a cabo a temperatura inferior pueden obtenerse
superiores valores de DRI y viceversa.
Las resinas de polietileno producidas con
metaloceno utilizadas en el presente invento para la preparación de
películas sopladas tienen de preferencia valores DRI superiores a
5/MI2, de preferencia superiores a 10/MI2 y mas preferentemente
superiores a 20/MI2.
Se ha observado también que la cantidad de
cristalziación juega un papel en la adhesión de polietileno
producido con metaloceno a polipropileno, cuando se mide a alta
temperatura o a bajo contenido de Short Chain Branches (SB)
equivalente. La cantidad de cristalización como una función de
ramificaciones de cadena corta se estudia con la Stepwise
Isothermal Segregation Technique (SIST). En esta técnica la muestra
se calienta desde la temperatura ambiente (25ºC) hasta 220ºC a un
ratio de 200ºC/min. Se mantiene a 220ºC durante 5 minutos. Luego
se hace descender hasta la temperatura de 140ºC a un ratio de
20ºC/min y se mantiene a esta temperatura durante 40 minutos. La
temperatura se hace descender luego mediante pasos de 5ºC a un
ratio de 20ºC/min y se mantiene en cada paso durante 40 minutos
hasta que se alcanza la temperatura de 90ºC. Luego se deja enfriar
hasta 25ºC al ratio de enfriamiento mas rápido y se mantiene a 25ºC
durante 3 minutos. A continuación se recalienta desde 25ºC hasta
180ºC a un ratio de 5ºC/min. El porcentaje de cristalización se
deduce de la curva que representa el SCB como una función de la
temperatura de fusión siguiendo el método descrito por Satoru Hosada
en Polymer Journal, vol. 20, p. 383, 1988. En el polietileno
producido con metaloceno utilizado en el presente invento el
porcentaje de cristalización correspondiente a cadenas con menos de
10 SCB para 1000 átomos de carbono es por lo menos del 4%, de
preferencia es por lo menos del 7%.
Típicamente la capa de polipropileno representa
del 0,5 al 99,9% del espesor del film o lámina total preparándose
el porcentaje restante de una o mas capas de polietileno. Los
porcentajes preferidos de polietileno y de polipropileno dependen
de la aplicación. Por ejemplo, láminas multicapa preparadas de
conformidad con el presente invento pueden comprender una gruesa
capa de polipropileno con una capa delgada de polietileno adicionada
para la mejora de propiedades de sellado o encogimiento.
El polipropileno y polietileno se coextruyen en
una matriz plana o matriz anular para producir películas o láminas
de conformidad con el presente invento. La temperatura de extrusión
del polietileno puede aumentarse para mejorar la adhesión entre el
polietileno y el polipropileno.
Las láminas del presente invento pueden
utilizarse en la industria del envasado para la producción de
envases formados por termomoldeo al vacío para alimentos simples o
alimentos supercongelados. Estos envases, cuando se llenan se
cubren con una tapa que se sella al envase. El presente polietileno
en el material laminar asegura propiedades de sellado
mejoradas.
El presente invento puede utilizarse también
para producir aplicaciones de film soplado con mejoradas propiedades
de encogimiento y mejorada estabilidad al burbujeo. Para esta
aplicación se prefiere un polietileno producido con metaloceno con
un alto DRI.
El presente invento puede utilizarse además para
la preparación de envases huecos moldeados por soplado en donde la
capa externa se prepara con un polietileno producido con metaloceno
con el fin de proporcionar fácil desmoldeo, disminuyendo de este
modo el tiempo del ciclo.
El polipropileno utilizado en los ejemplos se
vende con el nombre de ATOFINA polypropilene PPH 5042. Es un
homopolímero de propileno producido con un catalizador
Ziegler-Natta. Un homopolímero de propileno
representa el candidato que tiene el nivel mas reducido de
compatibilidad con polietileno debido a su superior
cristalinidad.
Se han probado varias resinas de polietileno en
coextrusión con el polipropileno para la preparación de láminas de
dos capas.
La resina R1 es un polietileno de densidad media
preparado con dicloruro de etilen bis
(4,5,6,7-tetrahidro-1-indenil)zirconio
como sigue. La resina de polietileno se obtuvo mediante
polimerización en continuo en un reactor de suspensión de bucle con
un catalizador de metaloceno soportado e ionizado preparado en dos
etapas haciendo reaccionar primero SiO_{2} con MAO para producir
SiO_{2}.MAO y luego haciendo reaccionar el 94% en peso del
SiO_{2}MAO producido en la primera etapa con 6% en peso de
dicloruro de etilen bis-(tetrahidroindenil)zirconio. El
catalizador seco se suspendió en isobutano y se puso en contacto
previo con triisobutilaluminio (TIBAL, 10% en peso en hexano) antes
de inyección en el reactor. La reacción se condujo en un reactor de
bucle de 70 l de capacidad manteniéndose la temperatura de
polimerización a 85ºC. Las condiciones operativas fueron como
sigue:
- TIBAI: 120 cm^{3}/h
- IC4: 26 kg/h
- C2:9 kg/h
- C6: 50 cm^{3}/h
- H2: 1,2 Nl/h.
\vskip1.000000\baselineskip
La Resina R2 es un polietileno de baja densidad
lineal preparado con un catalizador de metaloceno a base de un
compuesto de bis tetrahidro-indenilo.
La resina R3 es una resina de polietileno de
alta densidad preparada con un catalizador de metaloceno basado en
un compuesto de bis tetrahidro-indenilo.
Las resinas R1 y R3 tienen un DRI de alrededor
de 32 /MI2.
La resina R4 es una resina de polietileno
radicalar de baja densidad vendida con el nombre de Lacqtene
1020FN24.
La resina R5 es una resina de polietileno
radicalar de baja densidad vendida con el nombre de Lacqtene
1008FE30.
Las resinas R4 y R5 se preparan con peróxido
bajo un proceso de alta presión.
La resina R6 es una resina de polietileno de
alta densidad que tiene una distribución de peso molecular estrecha
y producida con un catalizador Ziegler-Natta. Tiene
un DRI de cero.
\newpage
Las propiedades de estas resinas se resumen en
la Tabla I.
\vskip1.000000\baselineskip
Las resinas de polipropileno y polietileno se
coextruyeron sobre una coextrusora Reifenhauser.
Los parámetros de extrusión para el
polipropileno fueron como sigue:
- -
- diámetro del tornillo: 70 mm
- -
- ratio de longitud sobre diámetro L/D: 33
- -
- rendimiento: 220 kg/h
- -
- temperatura de extrusión: 220ºC
\vskip1.000000\baselineskip
Los parámetros de extrusión para el polietileno
fueron como sigue:
- -
- diámetro del tornillo: 50 mm
- -
- ratio de longitud sobre diámetro L/D: 30
- -
- rendimiento: 80 kg/h
- -
- temperatura de extrusión: 250ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Las temperaturas de los carretes de colada
tuvieron respectivamente 40ºC, 70ºC y 90ºC. El producto final fue
una lámina continua con un espesor total de 1050 micras, siendo el
espesor del polietileno de alrededor de 50 micras.
\newpage
Los resultados de adhesión se exponen en la
Tabla II.
Estos ejemplos muestran que el uso de
polietileno producido con metaloceno proporciona una buena adhesión
entre polietileno y polipropileno. Resinas de polietileno radicalar
como R4 y R5 no proporcionaron suficiente adhesión. Como se
considera que el nivel de adhesión aumenta con el aumento de la
temperatura de extrusión la resina R4 se ha probado a la
temperatura de extrusión elevada de 310ºC; el nivel de adhesión fue
muy pobre. La temperatura se aumentó luego pero la resina se
degradó antes de que se pudiese obtener un nivel suficiente de
adhesión. La resina R5 producida con catalizador
Ziegler-Natta proporcionó también adhesión
inadecuada aún cuando su distribución de peso molecular fue tan
baja como de 5.
A partir de los resultados expuestos en la Tabla
II puede observarse que la adhesión aumenta con el aumento de la
densidad de la resina de polietileno producido con metaloceno. En
adición, como el polipropileno seleccionado para las pruebas fue un
homopolímero de propileno altamente cristalino, debe notarse que se
esperan mejores resultados de adhesión con un copolímero de
propileno.
Las propiedades ópticas fueron también
relevantes tanto en transparencia como en brillo como resultado de
la interferencia mejorada entre polipropileno y polietileno y a las
buenas propiedades de brillo de todas las resinas de
metaloceno.
La adhesión se ha probado también con respecto a
la cantidad de cristalización a alta temperatura. Para este fin la
misma resina de polipropileno que en los ejemplos precedentes se ha
coextruido con tres resinas de polietileno diferentes.
Las resinas R7 y R8 son resinas de polietileno
preparadas con catalizador de metaloceno a base de un compuesto de
bis tetrahidro-indenilo, teniendo una densidad de
0,918 g/cm^{3}, un índice de flujo en fusión MI2 de 1 g/10 min y
una distribución de peso molecular de alrededor de 2,5. Difieren
por la cantidad de cristalización a alta temperatura o al bajo
contenido de SBC equivalente. La resina R8 muestra una cantidad de
cristalización superior al 5% para cadenas con menos de 10
ramificaciones de cadena corta por 1000 átomos de carbono, mientras
que la resina R7 muestra un porcentaje de cristalización inferior al
4%. Esto puede verse en la figura 1 que representa los resultados
SIST para las resinas R1, R7 y R8. La figura 1 es una gráfica del
porcentaje en pico de fusión como una función de ramificaciones de
cadena corta, representándose estas por el número de cadenas de
CH_{3} por 1000 átomos de carbono. Los valores de cristalización
para la resina R8 trazados en la figura 1 y derivados del método de
Satoru Hosada se ejemplifican en la Tabla III.
La resina R9 es una resina comparativa: es una
resina de polietileno de baja densidad lineal producida con un
catalizador Ziegler-Natta. Tiene una densidad de
0,918 g/cm^{3} y un índice de fusión MI2 de 1 g/10 min. En
adición tiene una cantidad de cristalización de alrededor de 30%
para cadenas que tienen menos de 10 ramificaciones de cadena corta
por 1000 átomos de carbono.
\newpage
Los resultados de adhesión para los tres
materiales coextruidos se exponen en la Tabla IV.
Puede concluirse a partir de estos resultados
que para un catalizador producido con metaloceno la adhesión
aumenta con cantidades en aumento de cristalización por debajo de 10
SCB por 1000 átomos de carbono. Sin embargo la cristalización no
es el factor decisivo que gobierna la adhesión ya que la resina R9
que tiene 30% de cristalización por debajo de 10 SCB por 1000
átomos de carbono no se adhiere en absoluto al polipropileno. La
naturaleza del metaloceno del polietileno es pues el factor que
favorece la adhesión al polipropileno.
Puede concluirse a partir de los ejemplos y
pruebas que el polietileno producido con metaloceno preferido para
uso en el presente invento tiene una densidad superior a 0,925
g/cm^{3}, una estrecha distribución de peso molecular, un alto
nivel de cristalización inferior a 10 SCB por 1000 átomos de carbono
y un alto DRI.
Mezclas de resinas de metaloceno que conducen a
una resina final con cristalización inferior a 10 SCB por 1000
átomos de carbono se espera que proporcionen buena adhesión aún si
una de las resinas de la mezcla no tiene cristalización por debajo
de 10 SCB por 1000 átomos de carbono.
Los films preparados de conformidad con el
presente invento mostraron todas buenas propiedades de encogimiento
y buena estabilidad al burbujeo.
Se han preparado botellas de tacto blando
coextruyendo la resina ADFLEX® Q100F comercializada por Basell con
el polietileno producido con metaloceno R1. La adherencia entre las
dos capas fue excelente.
Claims (9)
1. Un film o lámina multicapa preparable
coextruyendo o laminando polipropileno con uno o mas
polietileno(s), caracterizado porque la adhesión
entre una capa de polipropileno y una capa de polietileno se
proporciona mediante un polietileno producido con metaloceno, y en
donde el polietileno producido con metaloceno tiene una densidad de
0,925 a 0,960 g/cm^{3} y un índice de flujo en fusión MI2 de 0,05
a 50 g/10 m.
2. El film o lámina multicapa de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el
polietileno producido con metaloceno tiene una cantidad de
cristalización superior al 4% para cadenas que tienen menos de 10
ramificaciones de cadena corta por 1000 átomos de carbono.
3. El film o lámina multicapa de conformidad con
la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el polietileno
producido con metaloceno tiene un índice reológico Dow superior a
5/MI2.
4. El film o lámina multicapa de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende una
capa de polipropileno y una capa de polietileno producido con
metaloceno.
5. El film o lámina multicapa de conformidad con
la reivindicación 5 en donde el polipropileno representa del 0,5 al
99,9% del espesor total del film o lámina.
6. El film o lámina multicapa de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde el polietileno
producido con metaloceno se utiliza como una capa de unión entre una
capa de polipropileno y una capa de polietileno.
7. El film multicapa de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para uso en aplicación de
film de soplado.
8. Film de soplado preparable a partir del film
multicapa de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
9. Envases estirados preparables a partir de
las láminas multicapa de cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6.
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