ES2308431T3 - Composicion de polipropileno sindiotactico que comprende un elastomero termoplastico. - Google Patents

Composicion de polipropileno sindiotactico que comprende un elastomero termoplastico. Download PDF

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Abstract

Composición de polímero que comprende un polipropileno sindiotáctico y un elastómero termoplástico que incluye unidades estireno e isopreno y al menos uno de unidades vinilisopreno o butadieno.

Description

Composición de polipropileno sindiotáctico que comprende un elastómero termoplástico.
La presente invención se refiere a una composición de polímero que comprende un elastómero termoplástico; a una película o tubo que comprende una capa que incluye dicha composición y a aplicaciones específicas de la misma.
Los artículos destinados a aplicaciones médicas deben cumplir no sólo requerimientos convencionales, tales como buena resistencia mecánica o coste bajo, sino también requerimientos -extremadamente estrictos- peculiares para este campo de aplicación específico, tales como por ejemplo requerimientos relativos a las propiedades de biocompatibilidad de dichos artículos, su aptitud para ser sometidos a un tratamiento de esterilización, su flexibilidad, su transparencia, su soldabilidad, su resistencia al impacto (incluso en lo que se refiere a recipientes llenos de líquido), la cantidad de sustancias que migra (por ejemplo en líquidos médicos (grasos)) o que puede ser extraída (por ejemplo con hexano y/o agua purificada) y en algunos casos, sus propiedades de barrera.
Hasta ahora, los artículos disponibles comercialmente para uso médico, por ejemplo bolsas de infusión o de sangre, y bolsas destinadas a la conservación de fluidos relacionados con aplicaciones médicas, se han basado en polímeros de cloruro de vinilo, por ejemplo en PVC.
Aunque presenta varias ventajas, este tipo de polímero, sin embargo, tiene ciertas desventajas, tales como la necesidad de incorporar cantidades elevadas de estabilizadores en el mismo con objeto de mejorar su estabilidad térmica o incorporar cantidades altas de plastificantes en el mismo para el propósito de obtener flexibilidad suficiente. Existe por tanto una demanda de mercado para artículos destinados a aplicaciones médicas que estén desprovistos de polímeros clorados.
Para obtener tales artículos se parte, como es sabido, de películas basadas en poliolefinas y se sueldan éstas mutuamente (o consigo mismas) a fin de fabricar bolsas o saquitos.
JP 05 163394 describe composiciones que comprenden polipropileno sindiotáctico y un copolímero de bloques constituido por un polímero de compuesto aromático-vinílico y un polímero hidrogenado de tipo conjugado, que según se informa exhiben transparencia y flexibilidad satisfactorias. Entre otros, se mencionan copolímeros di- y tribloque estireno-isopreno y estireno-butadieno.
JP 08 084767 se refiere a materiales base para recipientes destinados a tratamiento médico en los cuales polipropileno, polibuteno-1 y se utiliza como capa formadora un copolímero son los componentes principales y un copolímero de bloques poliestireno-poli-1,2-isopreno o su producto hidrogenado. El propileno puede ser un polímero cristalino isotáctico o sindiotáctico que es preferiblemente rico en aleatoriedad.
FR 2.839.976 describe composiciones que comprenden polipropileno sindiotáctico y una poliolefina cíclica. Adicionalmente, pueden estar presentes polímeros que son menos cristalinos, mencionándose copolímeros estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno-butileno-estireno y estireno-etileno-propileno-estireno, entre una multitud de otros.
US 6.127.043 se refiere a hojas multiestratificadas que tienen una capa exterior de polímero, una capa de conexión de polímero y una capa interna de polímero termosellable. Al menos una capa de polímero de conexión está hecha de una mezcla de un homopolímero de polipropileno y/o un copolímero de polipropileno y al menos un elastómero termoplástico y/o una mezcla de un homopolímero de polipropileno y/o un copolímero de polipropileno y poliisobutileno. La capa interna de polímero termosellable, que es adyacente a la capa de conexión, está hecha un homopolímero de polipropileno y/o un copolímero de polipropileno con al menos un elastómero termoplástico. El elastómero termoplástico puede ser, entre otros, un polímero tribloque estireno-etilenobutileno-estireno, un polímero dibloque estireno-butileno-estireno; un polímero tribloque estireno-etilenopropileno-estireno; y un polímero tribloque estireno-isopreno-estireno.
Se conoce más específicamente la utilización de películas basadas en polipropileno (PP) que incluyen aditivos a fin de mejorar algunas de las propiedades arriba mencionadas. Tales aditivos son a menudo elastómeros utilizados para mejorar la transparencia y flexibilidad de las resinas PP. Un ejemplo de tales elastómeros son los que incluyen estireno e isopreno y/o unidades vinil-isopreno (denominadas en lo sucesivo resinas "SI"), hidrogenadas o no. Entre los mismos, se prefieren los copolímeros de bloques estireno-vinilisopreno-estireno (SVIS) y estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS), debido a que los mismos tienen una compatibilidad mejorada con las resinas PP, especialmente cuando están al menos parcialmente hidrogenados. Sin embargo, después de cierto tiempo (o después de un tratamiento térmico semejante a la esterilización térmica), parece ser que las películas hechas de resinas PP y SI pierden su transparencia, lo cual podría indicar que tiene lugar alguna separación de fases después de largo tiempo de utilización/almacenamiento.
La solicitante ha encontrado que, sorprendentemente, cuando se selecciona una resina de polipropileno sindiotáctico (s-PP), esta separación de fases a largo plazo tiende a desaparecer. Otra ventaja de la utilización de s-PP sobre el i-PP "convencional" es su más bajo punto de fusión (130ºC frente a 165ºC) que permite soldar a temperatura inferior, mientras que permite todavía la esterilización a la temperatura clásica de 121ºC.
De acuerdo con ello, la presente invención se refiere a una composición de polímero que comprende un SI y un s-PP.
La resina SI utilizada en la composición de acuerdo con la presente invención es generalmente un copolímero tribloque que tiene dos bloques exteriores de poliestireno y un bloque intermedio que incluye isopreno y eventualmente otros monómeros y que puede estar parcial o totalmente hidrogenado. El término "parcialmente hidrogenado" significa que quedan todavía en la estructura algunas unidades insaturadas de isopreno. Usualmente, en las resinas SI hidrogenadas comerciales queda aproximadamente 5% en peso de dienos (insaturaciones) o menos, preferiblemente 1% en peso o menos, y muy preferiblemente 0,5% en peso o menos. Por razones de estabilidad, se prefieren las resinas hidrogenadas total o casi totalmente.
Ejemplos de tales resinas son las comercializadas por KURARAY bajo el nombre comercial HYBRAR. Estas resinas incluyen hasta aproximadamente 40% (en peso) de estireno que forma bloques enlazados entre sí por bloques hechos de vinil-isopreno-co-poliisopreno. Los grados 5127 y 5125 son no hidrogenados, mientras que el grado 7125 es hidrogenado. Se prefieren las resinas SVIS hidrogenadas tales como HYBRAR 7125.
Otros ejemplos de resinas SI son resinas estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS). Ejemplos de tales resinas que dan buenos resultados son las comercializadas bajo el nombre KRATON® G-1730, RP-6924 y RP-6917. Estas resinas están total o casi totalmente hidrogenadas (es decir tienen menos de 0,2% en peso de insaturaciones residuales).
El s-PP de acuerdo con la presente invención puede ser un homopolímero o un copolímero de propileno con hasta 30% de un comonómero C_{2}-C_{8}, preferiblemente etileno. Preferiblemente se trata de una poliolefina de cristalinidad controlada como se describe en WO 00/61032. Preferiblemente presenta un punto de reblandecimiento (o "Punto Vicat") menor que 121ºC (medido de acuerdo con la norma ASTM D 11525), al menos después de haber sido procesado en condiciones apropiadas (que se describen en WO 00/061062, incorporado en esta memoria por referencia), aunque el productor de la resina declara valores mayores. El s-PP de acuerdo con la presente invención exhibe por tanto preferiblemente la característica distintiva de que su cristalinidad puede reducirse fácilmente durante su procesamiento. Este fácil control de la cristalinidad es ventajoso en el contexto de la invención, en la medida en que hace posible conferir una cristalinidad reducida a estas resinas s-PP, con tal que se utilicen condiciones de procesamiento apropiadas, aumentando con ello la transparencia y la flexibilidad de la estructura global.
La polidispersidad del s-PP de acuerdo con la presente invención es ventajosamente menor que 8 y preferiblemente menor que 4. Esta característica refleja una baja dispersión de las masas moleculares, lo cual aumenta la separación entre los intervalos de temperatura de fusión y los intervalos de temperatura de reblandecimiento, y hace por tanto posible ejercer una acción más eficaz sobre la cristalinidad durante el procesamiento.
Adicionalmente, el índice de fluidez en fusión del s-PP utilizado es ventajosamente menor que 12 g/10 min, preferiblemente menor que 10 g/10 min y muy preferiblemente menor que 8 g/10 min (medido de acuerdo con la norma ASTM D 1238, en las condiciones de 190ºC/2,16 kg para los polímeros de estireno y los copolímeros de buteno y en las condiciones de 230ºC/2,16 kg para los polímeros de propileno y los homopolímeros de buteno).
En la composición de acuerdo con la presente invención, el s-PP está presente generalmente en una cantidad de 30% o más, o incluso 40% o más (en peso comparado con el peso total de la mezcla). Por otra parte, el contenido de SVIS de la mezcla es generalmente 5% o más, o incluso 10% o más. Generalmente, el s-PP está presente aproximadamente en una cantidad de 95% o menos, o incluso 90% o menos, mientras que por otra parte, el SVIS está presente generalmente en una cantidad de 70% o menos, o incluso 60% o menos.
La composición de acuerdo con la presente invención puede incluir otros polímeros y/o aditivos usuales como pigmentos, estabilizadores ... Especialmente cuando debe soldarse la composición, ésta puede comprender al menos una poliolefina no muy cristalina o amorfa seleccionada entre copolímeros etileno-acetato de vinilo (EVA), etileno-acrilato de metilo (EMA), etileno-acrilato de etilo (EEA) o etileno-acrilato de butilo (EBA). Entre los últimos copolímeros mencionados, únicamente aquéllos que exhiben un contenido de comonómero(s) de al menos 9% entran en consideración naturalmente como constituyentes adicionales. La concentración de estos copolímeros es generalmente igual a o mayor que 0,05% (en peso con relación a la composición total), y preferiblemente mayor que 0,1%. La misma es por lo general igual a o menor que 15%, preferiblemente que 10% y muy preferiblemente que 5%. Una mezcla de EVA y EMA, preferiblemente en una cantidad total de al menos 0,1%, o incluso al menos 1%, pero que no excede de 5%, da resultados satisfactorios. La misma hace posible, por ejemplo, realizar soldaduras con resistencias de desprendimiento muy reproducibles, lo cual es muy útil para fabricar artículos con un sello susceptible de desprendimiento, tales como bolsas o saquitos multicámara que incluyen un sellado exterior permanente y al menos un sellado susceptible de desprendimiento.
La composición de acuerdo con la presente invención puede procesarse fácilmente en cualquier clase de artículo, desde un objeto plano (como una película u hoja) a uno tridimensional (como un recipiente o un tubo), y o bien en estructura monocapa o en estructura multicapa.
Preferiblemente, la presente invención se refiere a una película o un tubo que comprende al menos una capa que incluye la composición arriba descrita.
El término "película" se utiliza para designar una estructura delgada y plana (en el caso de películas coladas por ejemplo) o una tubular (en el caso de películas sopladas, por ejemplo), que tiene generalmente un espesor de 1000 \mum o menos, preferiblemente 500 \mum o menos, o incluso 250 \mum o menos. En la práctica, es adecuado un espesor de 90 \mum o más, o incluso 140 \mum o más. El término "tubo" se utiliza para designar una estructura tubular que generalmente tiene un espesor de pared de 200 \mum o más, preferiblemente 500 \mum o más. En la práctica, este espesor es a menudo inferior a 2500 \mum. Tales tubos pueden servir como miembro de abertura para una unidad médica de envasado (como por ejemplo un recipiente, bolsa, saquito y análogos).
Preferiblemente, la composición arriba descrita se utiliza en una estructura multicapa (película o tubo) que incluye varias capas que proporcionan propiedades específicas como propiedades de barrera, susceptibilidad de sellado, etc. En una realización preferida, la composición está incluida en la capa de sellado de la estructura (película o tubo). Por "capa de sellado" se entiende una capa que funde realmente durante la soldadura (sea sellados permanentes o susceptibles de desprendimiento), que es usualmente una capa superficial y tiene por lo general el punto de fusión más baja de la estructura. Así, por ejemplo, la resina SI (que es v.g. un elastómero termoplástico con temperaturas de transición vítrea inferiores a 0ºC) es blanda a las temperaturas del ambiente o superiores que el s-PP tiene un punto de fusión más bien bajo, por lo que su mezcla exhibe sellabilidad excelente. En esta realización, como se ha explicado ya anteriormente, la capa de sellado comprende con preferencia adicionalmente EVA y/o EMA, en las cantidades arriba especificadas, pero preferiblemente iguales a o menores que 5% en peso a fin de no perder transparencia.
Las estructuras multicapa (como películas o tubos) de acuerdo con la presente invención pueden incluir al menos una capa de barrera que comprende resinas semejantes a EVOH, PA, poliéster, LCP (polímero de cristal líquido), ... o sus mezclas. En una realización preferida, se utiliza EVOH puro como resina de barrera, más particularmente un EVOH con un contenido de etileno en el intervalo de 20 a 45% molar, preferiblemente entre 25 y 40% molar y de modo muy preferible alrededor de 30% molar, con objeto de resistir la esterilización con vapor a 121ºC/250ºF. Un grado comercial adecuado de EVOH es Kuraray EVAL^{TM} 101B (27% molar de etileno). En otra realización preferida, EVOH se mezcla más o menos íntimamente con poliamida (PA) para mejorar las propiedades de barrera a humedad superior. Ejemplos de tales resinas PA son PA11 o PA12 (por ejemplo Rilsan® B o Rilsan® A, de Atofina), PA6/66 (por ejemplo Capron® CF120 ZI de BASF) o FDA 21 CFR 1777.1500 y PA6 que cumple la directiva EU 2007/72/EC (como por ejemplo Capron® de BASF, Durethan® T40 de Bayer) o PA6/12 (Zytel® de Dupont).
Se prefieren aquéllas que tienen un punto de fusión (medido por DSC {temperatura del pico endotérmico}) alrededor de 200ºC. Se prefieren aquéllas que tienen una temperatura de reblandecimiento de Vicat (ISO 306 50N; 120ºC/h) inferior a 150ºC asimismo para ganar algo de flexibilidad. En otra realización preferida adicional, se combina una capa de EVOH con al menos una capa de una PA adecuada (PA11, 12, 6, 6/66, 612 y análogos) como se ha mencionado arriba a fin de obtener una transparencia máxima en combinación con altas propiedades de barrera. Para películas de barrera media puede incluirse una capa de una PA adecuada (PA11, 12, 6, 6/66, 612 y análogas).
Para adherir capas que contienen poliolefina a tales capas de barrera, se utilizan capas de unión tales como por ejemplo termoplásticos maleados (Bynel® de Dupont, Admer® de Mitsui, Orevac® de Atofina, Priex® de Solvay, ...) y/o elastómeros termoplásticos (Kraton® FG1901, FG1921, FG1924). De particular interés es un s-PP maleado eventualmente mezclado más o menos íntimamente con un elastómero termoplástico maleado.
De acuerdo con una realización, la película incluye como capa de barrera una capa que incluye una resina olefínica cíclica (COP) que puede ser un termoplástico o un elastómero, o una mezcla de ambos. Esto permite obtener mejores propiedades de barrera contra la migración de alcoholes, ácidos y agua (o vapor).
El término "COP" debe entenderse que significa un homo- o copolímero de un monómero cíclico C_{5} a C_{12} y/o monómero dicíclico (dímero), que puede llevar cadenas laterales a fin de alcanzar un total de 5 a 30 C. Los copolímeros cicloolefínicos contienen por lo general además el monómero cíclico de un monómero olefínico C_{2} a C_{10}. Los mismos son en general plásticos amorfos o semicristalinos, cuyos puntos de reblandecimiento y temperaturas de transición vítrea (Tg) pueden ajustarse dentro de un amplio intervalo de temperatura por variación de la proporción de comonómero. Aquéllos que tienen un contenido de monómero cíclico superior a aproximadamente 20% en peso son relativamente quebradizos y tienen un valor Tg superior a la temperatura ambiente. Aquéllos que tienen un contenido de olefina cíclica inferior a aproximadamente 20% en peso tienen un valor Tg inferior a la temperatura ambiente y son por tanto de naturaleza elastómera (teniendo un alargamiento de rotura de al menos 50%). De particular interés son aquéllos que tienen un contenido de olefina cíclica de al menos 40% en peso, preferiblemente de 50% en peso o mayor y muy preferiblemente aquéllos que tienen un contenido de olefina cíclica de 60% en peso o más y aquéllos que tienen un contenido de olefina cíclica de 20% o menos o 2% o más. De particular interés son aquéllos que tienen un valor Tg de 121ºC o más si bien son esterilizables al vapor y aquéllos que tienen un contenido de olefina cíclica menor que 20% en peso aunque exhiben cierta cristalinidad y tienen por tanto un punto de fusión que es ventajoso para el sellado y otros tratamientos térmicos. La solicitante ha encontrado que, sorprendentemente, cuando se mezclan un COP con un Tg elevado y uno con un Tg bajo, podrían combinarse ciertas propiedades en términos de flexibilidad, transparencia, susceptibilidad de esterilización y sellabilidad, que son muy deseadas en la técnica para aplicaciones
médicas.
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La unidad básica de monómero cíclico puede ser ciclopenteno, ciclohexeno, norborneno, diciclopentadieno, tetraciclododeceno o metiltetraciclododeceno. La misma es preferiblemente norborneno:
1
que lleva eventualmente cadenas laterales que pueden ser lineales:
2
R1, R2 (= CxHy+1 con x, y = 0, 1, 2, ...)
o cíclicas, como en el caso de diciclopentadieno (que es de hecho norborneno con una cadena lateral ciclopentadieno):
3
La olefina es ventajosamente etileno. El COP es preferiblemente un homo- o copolímero de norborneno con o sin cadenas laterales; más preferiblemente, es un homopolímero de norborneno (con o sin cadenas laterales, pero preferiblemente con ciclopentadieno como cadena lateral, es decir, que el mismo es preferiblemente un homopolímero de diciclopentadieno), o un copolímero de norborneno (con o sin cadenas laterales) y etileno. En el último caso, el contenido de etileno está comprendido ventajosamente entre 80 y 98% en peso o es inferior a 60% en peso.
De acuerdo con esta realización, el COP puede mezclarse con otro polímero o con un hidrocarburo hidrogenado. Ventajosamente, el COP se mezcla con s-PP a fin de hacer la película/tubo más tenaz y dúctil y resistente al impacto y la perforación, fácil de soldar y de esterilizar al vapor, pero pueden utilizarse también otros polímeros termoplásticos/elastómeros e hidrocarburos para diluir/mezclar el COP. Éstos se seleccionan ventajosamente de poliolefinas no muy cristalinas o amorfas o hidrocarburos semejantes a las resinas SI arriba descritas o las de los tipos siguientes:
-
copolímeros olefínicos compuestos de al menos alquenos C_{2} a C_{10}, que comprenden al menos 60% en peso de etileno y/o de propileno y/o de buteno pero que no comprenden más de 90% en peso del mismo comonómero, o de
-
copolímeros olefínicos que comprenden etileno y/o propileno y/o buteno y de 10 a 40% en peso de uno o más comonómeros diferentes que se seleccionan preferiblemente de olefinas C_{5} a C_{10} [por ejemplo copolímeros de etileno y 1-octeno en una cantidad tal que tenga polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de muy baja densidad (VLDPE) o polietileno de densidad ultra-baja (ULDPE)] y grupos ácido carboxílico o éster, por ejemplo acetato de vinilo, acrilato de metilo, etilo o butilo y metacrilato de metilo, o monóxido de carbono, o de
-
copolímeros o terpolímeros elastómeros con bloques de estireno y de una o más olefinas (por ejemplo, copolímeros del tipo estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) o de tipo estireno-etileno-propileno-estireno (SEPS), y análogos), o de
-
homopolímeros altamente ramificados [por ejemplo polietileno de baja densidad (LDPE) o polietileno de densidad media (MDPE)], o de
-
hidrocarburos hidrogenados tales como parafina o aceite de parafina.
Ventajosamente, la capa que comprende COP comprende al menos una resina seleccionada entre resinas SI, estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), que incluye eventualmente estireno-etileno-butileno (SEB), estireno-etileno-propileno-estireno (SEPS), que incluye eventualmente estireno-etileno-propileno (SEP), y copolímeros etileno-1-octeno (producidos preferiblemente por tecnología de metalocenos). Se prefieren las resinas SI, SEBS y/o SEPS debido a que permiten fabricar tanto sellos permanentes como sellos susceptibles de desprendimiento (a menor temperatura) y debido a que mejoran su resistencia al impacto. La concentración total de estas resinas es generalmente igual a o mayor que 1% (en peso con relación a la composición total de la capa), y preferiblemente igual a o mayor que 5%. La misma es generalmente igual o menor que 39%, preferiblemente que 30%.
Dado que las resinas COP son sensibles a la grasa, incluso en cantidades bajas tales como cuando se toca o manipula la misma, la capa que comprende COP de acuerdo con esta realización preferida de la presente invención es ventajosamente una capa interna, comprendida entre otras dos capas. Una de estas capas puede ser la capa que comprende SI y s-PP.
Las películas/tubos de acuerdo con la presente invención pueden incluir también una capa externa de alta temperatura de fusión (> 130ºC), flexible y transparente (es decir una capa en el lado exterior de la estructura, al otro lado de la capa de sellado). Esta capa puede comprender un elastómero poliéster termoplástico (TPE) y/o PEBA (copolímeros amídicos con bloques poliéster). Las resinas TPE están compuestas de copolímeros de bloques duros alternantes poli-1,4-butanodiol y/o poli(óxido de alquileno)glicol, ácido tereftálico o 1,4-ciclohexano-dicarboxilato y 1,4-ciclohexano-dimetanol, conectados por eslabones éter y éster. Ejemplos de tales TPEs son resinas ECDEL® (PCCE o elastómero ácido policiclohexano-dicarboxílico-ciclohexano-dimetanol, o copoliéster basado en ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, 1,4-ciclohexanodimetanol, y poli(oxitetrametilen)glicol), comercializado por Eastman, resinas HYTREL® de Dupont, resinas LOMOD® de GE y resinas RITEFLEX® de Celanese. Las resinas PEBA están compuestas de bloques poliamídicos y al menos un bloque de poli(óxido de alquileno). Tales resinas son comercializadas por ejemplo por Atofina Chemicals PEBAX®.
La capa exterior arriba mencionada de la película de acuerdo con la presente invención puede comprender también una resina SI o SEBS, SBS, ... (es decir copolímeros de bloques que tienen bloques exteriores de estireno y un bloque intermedio que comprende al menos una poliolefina o isopreno, como se ha descrito arriba) para reducir el pegado de la película consigo misma cuando se almacena (plegada o enrollada) y/o con su envase.
Además de la capa de sellado, la capa de barrera y las capas exteriores arriba mencionadas, las películas/tubos de acuerdo con la invención pueden incluir al menos una capa interna adicional, con un punto de fusión comprendido entre los de la capa de sellado y las capas externas y que incluye polímeros similares (seleccionados entre una o más de resinas SI, s-PP, otras resinas PP, elastómeros, ...). Por ejemplo, puede ser interesante desde un punto de vista económico incluir una capa hecha de recortes (es decir desechos de producción de películas/tubos de acuerdo con la presente invención), como capa interna en las películas/tubos arriba descritos. Cualquiera que sea el número de capas, es generalmente interesante tener un gradiente de punto de fusión en la estructura, en la cual la capa con el punto de fusión más bajo constituye la capa de sellado.
De acuerdo con una realización de la presente invención, la estructura multicapa (película o tubo) arriba descrita comprende más de 40% en peso de resinas PO con tecnología de metalocenos de las cuales al menos 30% en peso son resinas de PP (sea sindiotáctico o isotáctico, homo- o copolímero, por ejemplo con etileno). La elección de resinas PO obtenidas por tecnología con catalizadores de metaloceno mejora la pureza (contenido de materiales extraíbles y residuos de catalizador) de la estructura entera. Estas resinas PP de metaloceno son preferiblemente s-PP y/o i-PP.
Las películas de acuerdo con la presente invención pueden estar total o parcialmente embutidas (significando parcialmente con una ventana) (es decir pueden llevar un patrón en relieve) por cualquier técnica conocida a fin de prevenir el bloqueo.
Las películas de acuerdo con la presente invención son muy fáciles de soldar y pueden utilizarse por tanto muy convenientemente para la fabricación de bolsas. De acuerdo con ello, la presente invención se refiere también a una bolsa fabricada por soldadura de una película como se ha descrito arriba. Preferiblemente, esta bolsa es una bolsa multicámara que incluye al menos un cierre exterior por sellado permanente y al menos un cierre por sellado susceptible de desprendimiento. Por sellado permanente se entiende un sello que no puede desprenderse fácilmente a mano y que exhibe generalmente una resistencia al desprendimiento de al menos 2000 N/m (de acuerdo con ASTM/ISO F88), o incluso al menos 3000 N/m, mientras que un sello susceptible de desprendimiento es un sello fácil de desprender manualmente y que por regla general exhibe una resistencia al desprendimiento menor que 2000 N/m. Los intervalos óptimos de temperatura, presión y tiempo de soldadura pueden ser determinados muy fácilmente por una persona con experiencia ordinaria en la técnica, para obtener respectivamente un sellado permanente y uno susceptible de desprendimiento con una estructura dada utilizando un pequeño número de experimentos. Generalmente, los sellos permanentes y susceptibles de desprendimiento se fabrican utilizando soldadura con gas caliente o con herramienta caliente, siendo preferido esto último.
Las películas, tubos y bolsas de acuerdo con la presente invención pueden utilizarse para cualquier aplicación en la cual sean valiosas sus propiedades arriba mencionadas. El campo médico es un área de aplicación de este tipo. Las bolsas de acuerdo con la presente invención son de hecho particularmente adecuadas para contener fluidos médicos como soluciones de diálisis, infusión, nutrición ...
Finalmente, la conversión de polímero de acuerdo con la presente invención puede utilizarse también ventajosamente en artículos moldeados por inyección. Es decir que en la mayoría de las áreas de aplicación de la película y bolsa arriba mencionada, la última tiene que conectarse a cierta clase de aparato (como un aparato de perfusión o diálisis, por ejemplo) y realizar esta conexión, utilizándose a menudo piezas de conexión, que están hechas generalmente por moldeo de inyección. Con objeto de tener un sistema concreto de los mismos ingredientes polímeros, y beneficiarse de las ventajas de ello como se ha indicado arriba, estos artículos moldeados por inyección incluyen ventajosamente la misma composición de polímero que la arriba descrita.
Los ejemplos siguientes sirven para ilustrar la invención. En dichos ejemplos, los grados de polímeros siguientes se utilizaron (s significa sindiotáctico; i significa isotáctico):
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El s-PP es de grado 125,1 de Totalpetrochemicals con MFI 2 de acuerdo con ASTM D1238 y fabricado utilizando un catalizador de metaloceno.
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El copolímero de bloques SI hidrogenado es el grado Hybrar 7125, de Kuraray.
\bullet
EVA1 tiene un MFI alrededor de 3 y aproximadamente 18% en peso de VA.
\bullet
EVA2 tiene MFI 2 de acuerdo con ASTM D1238 a 190ºC, 2,16 kg y 18% VA.
\bullet
EMA tiene 16% de MA con MFI 0,3 de acuerdo con HTML 1238 a 190ºC, 2,16 kg.
\bullet
i-PP1 es el grado HD601CF de Borealis.
\bullet
i-PP2 tiene MFI alrededor de 5,6, fabricado con utilización de un catalizador de metaloceno
\bullet
i-PP3 tiene un MFI de 5 de acuerdo con ASTM D1238.
\bullet
i-PP4 tiene MFI alrededor de 2.
\bullet
El copolímero flexible Aleatorio i-PPE1 es el grado SD233CF de Borealis.
\bullet
El copolímero Aleatorio Flexible elastómero 1-PPE2 es el grado Vistamaxx® 1100 de Exxonmobile, fabricado utilizando un catalizador de metaloceno.
\bullet
El copolímero flexible Aleatorio i-PPE3 elastómero es el grado Versify® 2300 de Dow.
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El copolímero i-PP es el grado RD208CF de Borealis.
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COP1 tiene MFI de 30 (ISO 1133, 260ºC, 2,16 kg)
\bullet
COP2 tiene MFI de 13 (ISO 1133, 260ºC, 2,16 kg)
\bullet
COP3 tiene al menos 80% en peso de etileno.
La turbidez y la claridad de las películas se midieron como transmitancia luminosa total de acuerdo con ASTM D 1003.
Las películas se fabricaron por medio de coextrusión (matriz plana y bloque de alimentación), teniendo cada capa su propio extrusor independiente de tornillo simple (diámetro 60 y 45 mm y longitud del tambor 25 D). Los ajustes de temperatura en la matriz, el bloque de alimentación y los adaptadores eran alrededor de 210ºC. Los ajustes de temperatura del cilindro están comprendidos entre 150 y 200ºC, dependiendo del polímero utilizado. Los tubos de capa simple se fabricaron utilizando un extrusor de tornillo simple de 45 mm. Los tubos se fabricaron utilizando una matriz anular. La temperatura de extrusión era alrededor de 210ºC. Las bolsas se fabricaron por soldadura con herramienta caliente de estas películas con los tubos en las condiciones siguientes: la temperatura está comprendida entre 120ºC y 150ºC, la presión es 6 bar, y el tiempo de soldadura es 1,4 segundos para la soldadura circunferencial. Los tubos se precalentaron a 80ºC. Se realizó la esterilización al vapor a 121ºC durante 30 minutos utilizando un autoclave de vapor como se describe en las directrices aplicables USP y/o EP.
Ejemplo comparativo 1
Se coextruyó una película multicapa que incluía las capas siguientes: capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía una mezcla de 50% en peso de i-PP1 con 50% en peso de i-PP2, capa B (capa intermedia de 110 micrómetros) constituida por i-PP 75%, copolímero i-PP1 aleatorio flexible y 25% en peso de i-PP2, y capa C (capa de sellado de 40 micrómetros) constituida por una mezcla de 75% en peso de copolímero i-PP y 25% en peso de SEBS. El espesor total de la película era 190 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibió sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 148ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 23%.
Ejemplo comparativo 2
Se coextruyó una película multicapa que incluía las capas siguientes:
Capa A (capa externa):
mezcla de 90% en peso de i-PP1 y 10% en peso de SEBS.
Capa B1:
i-PP3 (100% peso).
Capa B2:
mezcla constituida por 75% en peso de i-PP3 y 25% en peso de SEBS.
Capa C (capa de sellado):
mezcla constituida por 75% en peso de i-PP3, 22% en peso de SEBS y 2% en peso de EVA y 1% en peso de EMA.
El espesor total de la película era 200 micrómetros, con una capa de 1 de 40 micrómetros. Su turbidez después de esterilización era 26%.
Ejemplo comparativo 3
Se coextruyó una película multicapa que incluía las capas siguientes. Capa A (capa externa de 40 micrómetros) que comprendía 100% en peso de i-PP1. Capa B (capa de sellado) constituida por 50% en peso de copolímero i-PP1 aleatorio flexible y 50% en peso de i-PP4. El espesor total de la película era 200 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 148ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 30%.
Ejemplo 4
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía una mezcla de 50% en peso de i-PP1 con 50% en peso de i-PP2. Capa B (capa intermedia de 110 micrómetros) constituida por 75% en peso de copolímero i-PP1 aleatorio flexible y 25% en peso de i-PP2. Capa C (capa de sellado de 40 micrómetros) constituida por una mezcla de 75% en peso de s-PP, y 25% en peso de copolímero de bloques de SI hidrogenado. El espesor total de la película era 190 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 135ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 14%.
Ejemplo 5
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes:
Capa A (capa externa):
mezcla de 50% en peso i-PP1 y 10% en peso SMS.
Capa B1:
i-PP3 (100% en peso)
Capa B2:
mezcla hecha de 75% en peso de s-PP y 25% en peso de copolímero de bloques SI hidrogenado.
Capa C (capa de sellado):
mezcla constituida por 75% en peso de s-PP3, 22% de copolímero de bloques SI hidrogenado, 2% en peso de EVA1 y 1% en peso de EMA.
El espesor total de la película era 200 micrómetros, con capas A y B de 40 micrómetros cada una. Su turbidez después de esterilización era 5%. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 135ºC.
Ejemplo 6
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes:
Capa A (capa exterior):
mezcla de 90% en peso de i-PP1 y 10% en peso de SEBS.
Capa B1:
mezcla de 45% en peso de COP1, 40% en peso de COP2 y 15% en peso de s-PP.
Capa B2:
mezcla constituida por 75% en peso de s-PP y 25% en peso de copolímero de bloques SI hidrogenado.
Capa C (capa de sellado):
mezcla constituida por 75% en peso de s-PP3, 22% en peso de copolímero de bloques SI hidrogenado, 2% en peso de EVA2 y 1% en peso de EMA.
El espesor total de la película era 200 micrómetros, con capas A y B1 ambas de 40 micrómetros cada una. Su turbidez después de esterilización era 6%. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 135ºC.
Ejemplo 7
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía 100% en peso de i-PP1. Capa B, constituida por una mezcla de 50% en peso s-PP y 50% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado. Capa C (capa de sellado) constituida por 50% en peso de copolímero i-PP1 E1 aleatorio flexible y 50% en peso de i-PP4. El espesor total de la película era 200 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 148ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 25%.
Ejemplo 8
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía 100% en peso de i-PP1. Capa B, constituida por una mezcla de 50% en peso s-PP y 50% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado. Capa C (capa de sellado) constituida por 50% en peso de copolímero i-PPE2 aleatorio flexible y 50% en peso de i-PP4. El espesor total de la película era 200 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 148ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 15%.
Ejemplo 9
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior, 40 micrómetros) que comprendía 100% en peso de i-PP1. Capa B constituida por una mezcla de 50% en peso s-PP y 50% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado. Capa C (capa de sellado) constituida por 50% en peso de copolímero i-PP3 aleatorio flexible y 50% en peso de i-PP4. El espesor total de la película era 200 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 148ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 19%.
Ejemplo 10
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía 100% en peso de i-PP1. Capa B constituida por una mezcla de 25% en peso s-PP, 25% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado, 25% en peso de copolímero i-PPE2 aleatorio flexible y 25% en peso de i-PP4. Capa C (capa de sellado) constituida por 70% en peso de copolímero i-PPE2 aleatorio flexible y 30% en peso de i-PP4. El espesor total de la película era 200 micrómetros. Una bolsa de esta película exhibía sellado circunferencial permanente a una temperatura de soldadura de 142ºC. La turbidez de la película después de esterilización con vapor era 19%.
Ejemplo comparativo 11
Se coextruyó una película multicapa que incluía las capas siguientes.
Capa A:
(capa externa, 40 micrómetros) que comprendía una mezcla de 50% de i-PP1 y 50% de i-PP.
Capa B:
75% en peso de i-PPE1 y 25% en peso de copolímero de bloques SI hidrogenado.
Capa C:
que comprendía una mezcla como se describe en WO 03/097739 constituida por 85% en peso de COP3 y 15% en peso de s-PP. La turbidez después de esterilización era 17%.
\newpage
Ejemplo 12
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior de 40 micrómetros) que comprendía una mezcla de 50% i-PP1 con 50% i-PP. Capa B: capa B constituida por una mezcla de 25% en peso s-PP, 25% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado, 25% en peso de copolímero i-PPE2 aleatorio flexible y 25% en peso de i-PP4. Capa C que comprendía una mezcla como se describe en WO 03/097739 constituida por 85% en peso de COP3 y 15% en peso de s-PP. La turbidez después de esterilización era 6%.
Ejemplo 13
Se coextruyó una película de acuerdo con la presente invención que incluía las capas siguientes. Capa A (capa exterior, 40 micrómetros) que comprendía una mezcla de 50% i-PP1 con 50% de i-PP. Capa B: capa B constituida por una mezcla de 75% en peso s-PP y 25% en peso de un copolímero de bloques SI hidrogenado. Capa C: que comprendía COP3. La turbidez después de esterilización era 4%.

Claims (10)

1. Composición de polímero que comprende un polipropileno sindiotáctico y un elastómero termoplástico que incluye unidades estireno e isopreno y al menos uno de unidades vinilisopreno o butadieno.
2. Composición de polímero de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual las subunidades isopreno y/o vinilisopreno están al menos parcialmente hidrogenadas.
3. Estructura multicapa de al menos una capa que incluye una composición de polímero de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2.
4. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicación 3, que es una película o tubo multicapa y en la cual la capa que incluye la composición de polímero de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 es una capa de sellado.
5. Película o tubo de acuerdo con la reivindicación 4, en la cual la capa de sellado comprende adicionalmente etileno-acetato de vinilo y/o etileno-acrilato de metilo.
6. Película o tubo de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, que tiene al menos una capa de barrera que comprende resinas tales como copolímero etileno-alcohol vinílico, poliamida, poliéster, polímero de cristal líquido o mezclas de los mismos, o un polímero de olefinas cíclico.
7. Película o tubo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que tiene una capa exterior que comprende un elastómero poliéster termoplástico y/o una poliamida de bloques poliéster.
8. Película o tubo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, que comprende más de 40% en peso de resinas poliolefínicas de la tecnología de metalocenos, de las cuales al menos 30% en peso son resinas de polipropileno.
9. Bolsa fabricada por soldadura de una película de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8.
10. Artículo moldeado por inyección que comprende una composición de polímero de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2.
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