ES2604468T3 - Películas que contienen composiciones de polímero a base de etileno funcional - Google Patents

Películas que contienen composiciones de polímero a base de etileno funcional Download PDF

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Didem Oner-Deliormanli
Marlos Giuntini De OLIVEIRA
Ashish Batra
Rajen M. Patel
Brian W. Walther
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Dow Brasil Industria e Comercio de Produtos Quimicos Ltda
Dow Global Technologies LLC
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Abstract

Una película que comprende al menos dos capas, una primera capa y una segunda capa; y en donde la primera capa se forma a partir de una primera composición que comprende un poliéster, un ácido poliláctico (PLA), o una combinación de los mismos; y en donde la segunda capa se forma a partir de una segunda composición que comprende al menos lo siguiente: A) polímero a base de etileno funcionalizado, y B) interpolímero de etileno/alfa-olefina; y en donde la primera capa está adyacente a la segunda capa; en donde el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor de, o igual a, 0,89 g/cc; en donde la relación en peso del componente B a componente A es de 9 a 1; y en donde la segunda composición comprende más del, o igual al, 98 % por ciento en peso del "peso total de los componentes A y B", basado en el peso de la segunda composición.

Description

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DESCRIPCION
Pelfculas que contienen composiciones de polfmero a base de etileno funcional Antecedentes de la invencion
El poli(tereftalato de etileno) (PET, por sus siglas en ingles) se usa cada vez mas como un material barrera en lugar de Nylon (PA por sus siglas en ingles) o EVOH (por sus siglas en ingles), o en combinaaon con EVOH, para reducir el coste global de las estructuras de embalaje. Tfpicamente, las estructuras, tales como PET/capa de union/PE o PE/capa de union/EVOH/capa de union/PET a menudo se extruden en pelfculas (vease, por ejemplo, la Figura 1), que varfan de 250 a 1.250 pm (micras) y se termoconforman para aplicaciones de embalaje. Tales estructuras de pelfculas tambien se pueden soplar tfpicamente en pelfculas flexibles para embalaje. Algunas soluciones de capa de union convencionales incluyen polfmeros de etileno y acrilato de metilo modificados con anhfdrido maleico y polfmeros de etileno y acetato de vinilo modificados con anhfdrido maleico. Los requisitos de la capa de union son cada vez mas exigentes, requiriendo altas propiedades de adhesion. Sin embargo, estos materiales de capa de union actuales son a menudo desventajosos debido a las propiedades negativas de sabor y olor y/o a una insuficiente estabilidad termica a las altas temperatures de procesamiento (>225°C). Por lo tanto, hay una necesidad de nuevas composiciones de pelfcula que contengan capas de union que tengan adherencia mejorada a poliesteres, buena procesabilidad a alta temperatura y bajos niveles de sabor y olor.
El Documento de Patente de los Estados Unidos de Numero 6.027.776 describe una pelfcula de multiples capas que incluye lo siguiente: a) una capa interior de copolfmero homogeneo de etileno/alfa-olefina con una densidad que varfa de 0,89 a 0,92 gramos por centfmetro cubico; b) una primera capa exterior de un material seleccionado del grupo que consiste en homopolfmero o copolfmero de polipropileno, una mezcla de homopolfmero o copolfmero de polipropileno y elastomero, polietileno de alta densidad y copoliester; y c) una segunda capa exterior de un material seleccionado del grupo que consiste en poliamida, copoliamida, poliester, copoliester, polietileno de alta densidad, polipropileno, copolfmero de propileno/etileno, y policarbonato. Una primera capa adhesiva esta presente entre la capa interior y la primera capa exterior, y una segunda capa adhesiva esta presente entre la capa interior y la segunda capa exterior.
El Documento de Patente de los Estados Unidos de Numero 6.183.863 describe una mezcla de resina adhesiva de copolfmero de etileno de un copolfmero modificado de etileno/a-olefina, obtenido por modificacion mediante injerto de un copolfmero lineal no modificado de etileno/a-olefina con un acido carboxflico insaturado o su derivado, o el copolfmero no modificado de etileno/a-olefina y el copolfmero modificado de etileno/a-olefina, y un elastomero de olefina. El copolfmero lineal de etileno/a-olefina se prepara usando un catalizador de polimerizacion de olefinas que incluye un compuesto de metal de transicion del Grupo IV (a) que contiene un ligando con esqueleto de ciclopentadienilo y un oxi-compuesto de organoaluminio. La composicion adhesiva de copolfmero de etileno se puede usar como una capa, en un laminado, con una capa de un material polar o una capa de un metal. El material polar puede ser un copolfmero de etileno/alcohol vinflico, una poliamida, o un poliester. Vease tambien el Documento de Patente de los Estados Unidos de Numero 6.656.601.
La Publicacion de los Estados Unidos de Numero 2011/0297212 describe una pelfcula laminada con un sustrato, y una capa de union de polfmero de etileno sobre una superficie principal del sustrato. La capa de union se coloca directamente sobre el sustrato, o hay una capa de imprimacion entre el sustrato y la capa de union.
La Publicacion Internacional de Numero WO-A-2004/029173 se refiere a un ligante de coextrusion que contiene entre 5 y 35 % en peso de un polfmero (A) que comprende una mezcla de entre 80 y 20 % en peso de un polietileno de metaloceno (A1) con una densidad de entre 0,863 y 0,915 y entre 20 y 80 % en peso de un polietileno LLDPE (por sus siglas en ingles) sin metaloceno (A2) con una densidad de entre 0,9 y 0,95, estando la mezcla de polfmeros A1 y A2 co-injertada; y entre 95 y 65 % en peso de homopolfmero o copolfmero de polietileno de metaloceno (B), el copolfmero del mismo comprende entre 3 y 20 atomos de carbono, con una densidad de entre 0,863 y 0,915 y un MFI (por sus siglas en ingles) de entre 0,5 y 30, con el total que suma hasta el 100 %.
Composiciones adicionales de pelfcula se describen en las siguientes referencias: Documentos de Patente de los EE.UU. de Numeros 4.639.398; 5.837.358; 6.274.246; 6.663.974; Publicaciones de los EE.UU. de Numeros 2002/0055006 , 2007/0254118 , 2008/0197540 , 2008/0274328 , 2008/0274314 , 2010/0029827; Publicaciones Internacionales de Numeros WO 2008/079784, WO 2010/042334, WO 2010/042335; Referencias de Documentos de Patente Japonesa: JP10034836A (Resumen), JP03-106647A (Resumen), JP02551977B2 (Resumen), JP0307557B2 (Resumen), JP7103278B2 (Resumen), JP64-045445 (Resumen), JP2009-019063 (Resumen), JP01- 317756 (Resumen), JP06-126882 (Resumen); Referencias de Revistas: De Gooijer, J. M.; Scheltus, M. y Koning, C. E.; Polym. Eng. Sci. 41, 2001, 86-94; Pietrasanta, Y.; Robin, J. J.; Torres, N.; Boutevin, B.; Macromol. Chem. Phys. 200, 1999, 142-149; Becker, P. y Kiang, W.; ANTEC, 1991, 1389-94; y Durgun, H; Bayram, G. J. Adhesion Sci. Technol., 19, 2005, 407-425.
Sin embargo, como se discutio anteriormente, sigue habiendo una necesidad de nuevas configuraciones de pelfculas de multiples capas que contengan composiciones de capas de union que tengan adherencia mejorada a poliesteres. Estas necesidades y otras han sido satisfechas por la presente invencion.
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Compendio de la invencion
La invencion proporciona una pelfcula que comprende al menos dos capas, una primera capa y una segunda capa;
y en donde la primera capa se forma a partir de una primera composicion que comprende un poliester, un acido polilactico, o una combinacion de los mismos; y
en donde la segunda capa se forma a partir de una segunda composicion que comprende al menos lo siguiente:
A) polfmero a base de etileno funcionalizado, y
B) interpolfmero de etileno/alfa-olefina; y
en donde la primera capa esta adyacente a la segunda capa;
en donde el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene una densidad menor de, o igual a, 0,89 g/cc;
en donde la relacion en peso del componente B a componente A es de 9 a 1; y
en donde la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 98 % por ciento en peso del “peso total de los componentes A y B” basado en el peso de la segunda composicion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 representa una pelfcula de multiples capas que contiene una capa externa, una capa barrera, una capa sellante, y capas de union.
La Figura 2 representa la estructura alterna de "PET-Capa de union” usada para probar la adhesion de la capa de union al PET.
La Figura 3 representa la disposicion de la prueba de "adhesion por pelado a 90 grados".
Descripcion detallada de la invencion
Como se discutio anteriormente, la invencion proporciona una pelfcula que comprende al menos dos capas, una primera capa y una segunda capa;
y en donde la primera capa se forma a partir de una primera composicion que comprende un poliester, un acido polilactico (PLA por sus siglas en ingles), o una combinacion de los mismos; y
en donde la segunda capa se forma a partir de una segunda composicion que comprende al menos lo siguiente:
A) polfmero a base de etileno funcionalizado, y
B) interpolfmero de etileno/alfa-olefina; y
en donde la primera capa esta adyacente a la segunda capa;
en donde el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene una densidad menor de, o igual a, 0,89 g/cc;
en donde la relacion en peso del componente B a componente A es de 9 a 1; y
en donde la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 98 por ciento en peso del ”peso total de los componentes A y B”, basado en el peso de la segunda composicion.
Una pelfcula de la invencion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 80 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 60 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 50 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 40 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
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En una realizacion, la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 10 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 20 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composicion comprende del 10 al 80 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 60 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 30 por ciento en peso, del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
En una realizacion, la segunda composidon comprende del 10 al 50 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 40 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 30 por ciento en peso, del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
La reladon en peso del componente B a componente A es de 9 a 1.
En una realizacion, la relacion en peso del componente B a componente A es de 4 a 1.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 80 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 60 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 50 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 40 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 30 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 10 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 20 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composidon comprende del 10 al 80 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 60 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 30 por ciento en peso, del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composidon comprende del 10 al 50 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 40 por ciento en peso, y adicionalmente del 10 al 30 por ciento en peso, del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso de la segunda composicion.
La segunda composicion comprende mas del, o igual al, 98 % por ciento en peso del ”peso total de los componentes A y B”, basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, la segunda composicion tiene un fndice de fusion (I2) de 2 a 10, adicionalmente de 3 a 8, y adicionalmente de 4 a 6 g/10 min.
En una realizacion, la segunda composicion tiene una densidad de 0,860 a 0,930 g/cc, adicionalmente de 0,870 a 0,920 g/cc (1 cc = 1 cm3).
En una realizacion, la segunda composicion comprende menos del 0,5 por ciento en peso, preferiblemente menos del 0,1 por ciento en peso, mas preferiblemente menos del 0,05 por ciento en peso de un polfmero de etileno y acetato de vinilo (EVA por sus siglas en ingles).
En una realizacion, la segunda composicion no comprende un polfmero de etileno y acetato de vinilo (EVA).
La segunda composicion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describen en la presente memoria.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funaonalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a
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base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de eti l eno/alfa-olefina funcionalizado.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A comprende grupos COOH y/o grupos anhfdrido.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A tiene una densidad de 0,870 a 0,950 g/cc.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A tiene un fndice de fusion (I2: 2,16kg/190°C) de 0,5 g/l0 min a 5,0 g/10 min, y adicionalmente de 1 g/10 min a 3 g/10 min.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A comprende unidades derivadas de etileno y anhfdrido maleico y/o acido maleico.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un polfmero a base de etileno injertado con MAH (por sus siglas en ingles). En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un fndice de fusion (I2) de 0,5 a 10 g/10 min, o de 1 a 6 g/10 min.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un polfmero a base de etileno injertado con MAH (por sus siglas en ingles). En una realizacion, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de injerto de MAH que es del 0,05 al 1,20 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composicion. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de injerto de MAH que es del 0,07 al 1,00 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composicion. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de injerto de MAH que es del 0,10 al 0,60 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composicion.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un polfmero a base de etileno injertado con MAH. En una realizacion, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de Injerto de MAH que es del 0,05 al 1,20 por ciento en peso, basado en el peso total de los componentes A y B. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de injerto de MAH que es del 0,07 al 1,00 por ciento en peso, basado en el peso total de los componentes A y B. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno injertado con MAH tiene un nivel de injerto de MAH que es del 0,10 al 0,60 por ciento en peso, basado en el peso total de los componentes A y B.
El interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene una densidad menor de, o igual a, 0,89 g/cc. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene un punto de fusion (Tm) menor de 130°C, determinado por DSC (por sus siglas en ingles). En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene un punto de fusion (Tm) menor de 100°C, determinado por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa- olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene un punto de fusion (Tm) menor de 85°C, determinado por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa- olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene un punto de fusion (Tm) menor de 75°C, determinado por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa- olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, la a-olefina del interpolfmero de etileno/a-olefina del componente B es una a-olefina de C3-C10. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina del componente B tiene un fndice de fusion (I2) mayor de, o
igual a, 0,1 g/10 min, o mayor de, o igual a, 0,5 g/10 min o mayor de, o igual a, 1,0 g/10 min. En una realizacion
adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina del componente B tiene un fndice de fusion (I2) menor de, o
igual a, 50 g/10 min, o menor de, o igual a, 20 g/10 min o menor de, o igual a, 10 g/10 min. En una realizacion
adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
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En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina del componente B tiene un fndice de fusion (I2) de 0.1 a 50 g/10 min, o de 0,5 a 20 g/10 min, o de 1,0 a 10 g/10 min. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, la segunda composicion comprende adicionalmente C) un interpolfmero de etileno/alfa-olefina con una viscosidad en estado fundido menor de, o igual a, 50.000 cP a 177°C (350°F), y adicionalmente menor de, o igual a, 30.000 cP a 177°C (350°F). En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente C tiene una densidad menor de, o igual a, 0,90 g/cc, adicionalmente menor de, o igual a, 0,89 g/cc, y adicionalmente menor de, o igual a, 0,88 g/cc. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente C tiene una densidad mayor de, o igual a, 0,85 g/cc, adicionalmente mayor de, o igual a, 0,86 g/cc, y adicionalmente mayor de, o igual a, 0,87 g/cc. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, la alfa-olefina del interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente C es una alfa-olefina de C3-C10, y seleccionada adicionalmente de propileno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina es un copolfmero de etileno/alfa-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente C, y, ademas un copolfmero de etileno/alfa-olefina, esta presente en una cantidad del 5 al 20 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composicion. En una realizacion adicional, la segunda composicion comprende del 40 al 50 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado, basado en el peso de la segunda composicion.
El interpolfmero de etileno/alfa-olefina, y ademas un copolfmero de etileno/alfa-olefina, del componente C pueden comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
En una realizacion, la segunda composicion comprende ademas uno o mas aditivos. En una realizacion adicional, el uno o mas aditivos se seleccionan de antioxidantes, cargas, o combinaciones de los mismos.
La segunda composicion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
El polfmero a base de etileno funcionalizado del componente B puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
El interpolfmero de etileno/a-olefina del componente B puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 40 por ciento en peso del poliester, del PLA, o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 50 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 60 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 70 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 80 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 90 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 95 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 98 por ciento en peso del poliester, del PLA o de la combinacion de los mismos, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende un poliester.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 40 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
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En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 60 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 70 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 80 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 90 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 95 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, la primera composicion comprende mas del, o igual al, 98 por ciento en peso del poliester, basado en el peso de la primera composicion.
En una realizacion, el poliester tiene una temperatura de fusion mayor de 230°C y, adicionalmente, mayor de 240°C, determinada por DSC.
Ejemplos de poliesteres incluyen, pero no se limitan a, PET (poli(tereftalato de etileno)), PBT (por sus siglas en ingles) (poli(tereftalato de butileno)), y otros polfmeros similares.
En una realizacion, la primera composicion comprende ademas uno o mas aditivos. En una realizacion adicional, el uno o mas aditivos se seleccionan entre antioxidantes, cargas, o combinaciones de los mismos.
La primera composicion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describen en la presente memoria.
En una realizacion, para la pelfcula de la invencion, la relacion del espesor de la primera capa al de la segunda capa es de 0,70 a 0,99.
En una realizacion, la pelfcula comprende una tercera capa formada a partir de una composicion que comprende EVOH, una poliamida, o una combinacion de los mismos.
En una realizacion, la pelfcula comprende de la invencion comprende menos del 0,5 por ciento en peso, preferiblemente menos del 0,1 por ciento en peso, mas preferiblemente menos del 0,05 por ciento en peso de un LDPE (por sus siglas en ingles) (polimerizado por radicales libres, alta presion).
En una realizacion, la pelfcula de la invencion no comprende un LDPE (alta presion, polimerizado por radicales libres).
En una realizacion, la pelfcula de la invencion comprende menos del 0,5 por ciento en peso, preferiblemente menos del 0,1 por ciento en peso, mas preferiblemente menos del 0,05 por ciento en peso de un agente de pegajosidad.
En una realizacion, la pelfcula de la invencion no comprende un agente de pegajosidad.
En una realizacion, la primera capa y la segunda capa comprenden, conjuntamente, del 10 al 50 por ciento, adicionalmente del 15 al 50 por ciento, y adicionalmente del 20 al 50 por ciento en peso del espesor total de la pelfcula.
Una pelfcula de la invencion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
El termino "pelfcula", como se emplea en esta memoria, se refiere tanto a pelfculas y laminas, y tfpicamente una inventiva tendra un espesor mayor de, o igual a, 50 pm (micras). Una pelfcula contendra tfpicamente multiples capas.
La invencion tambien proporciona un artfculo que comprende una pelfcula de la invencion como se describe en la presente memoria.
Un artfculo de la invencion puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
Interpolfmero de Etileno/a-olefina (Componente B - Segunda Composicion)
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Los interpolfmeros de etileno/a-olefina incluyen, pero no se limitan a, polfmeros formados por polimerizacion de etileno con una o mas, y preferiblemente con una, a-olefina(s) de C3-C10. Las a-olefinas ilustrativas incluyen propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno y 1-deceno. Preferiblemente, la a-olefina es propileno, 1-buteno, 1-hexeno o 1-octeno. Los copolfmeros preferidos incluyen copolfmeros de etileno/propileno (EP), copolfmeros de etileno/buteno (EB), copolfmeros de etileno/hexeno (EH), copolfmeros de etileno/octeno (EO).
Ejemplos comerciales de interpolfmeros adecuados de etileno/a-olefina incluyen, pero no se limitan a, elastomeros de poliolefina ENGAGE disponibles de The Dow Chemical Company; polfmeros EXCEED y EXACT disponibles de ExxonMobil Chemical Company; y polfmeros TAFMER disponibles de la Mitsui Chemical Company.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene un punto de fusion (Tm) mayor de 40°C, o mayor de 45°C, o mayor de 50°C, determinado por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene un punto de fusion (Tm) menor de 130°C, o menor de 100°C, o menor de 85°C, determinado por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene un porcentaje de cristalinidad menor del, o igual al, 40 por ciento, o menor del, o igual al, 35 por ciento, o menor del, o igual al, 30 por ciento, o menor del, o igual al, 25 por ciento, o menor del, o igual al, 15 por ciento, medida por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene una porcentaje de cristalinidad mayor del, o igual al, 2 por ciento, o mayor del, o igual al, 5 por ciento, o mayor del, o igual al, 8 por ciento, medido por DSC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/ a-olefina tiene una densidad mayor de, o igual a, 0,850 g/cc, o mayor de, o igual a, 0,855 g/cc, mayor de, o igual a, 0,860 g/cc. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a- olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/ a-olefina tiene una densidad menor de, o igual a, 0,920 g/cc, o menor de, o igual a, 0,910 g/cc, menor de, o igual a, 0,900 g/cc. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a- olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene un fndice de fusion (I2) mayor de, o igual a, 0,1 g/10 min, o mayor de, o igual a, 0,5 g/10 min o mayor de, o igual a, 1,0 g/10 min. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene un fndice de fusion (I2) menor de, o igual a, 100 g/10 min, o menor de, o igual a, 50 g/10 min, o menor de, o igual a, 20 g/10 min o menor de, o igual a, 10 g/10 min. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene una distribucion de pesos moleculares (Mw/Mn) mayor de, o igual a, 1,1, o mayor de, o igual a, de 1,2, o mayor de, o igual a, 1,5, o mayor de, o igual a, 1,7, determinada por GPC (por sus siglas en ingles). En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina tiene una distribucion de pesos moleculares (Mw/Mn) menor de, o igual a, 4,0, o menor de, o igual a, de 3,5, o menor de, o igual a, 2,5, o mayor de, o igual a, 2,1, determinada por GPC. En una realizacion adicional, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un copolfmero de etileno/a-olefina.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un interpolfmero lineal homogeneamente ramificado, y preferiblemente un copolfmero, o interpolfmero sustancialmente lineal homogeneamente ramificado, y preferiblemente un copolfmero.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un interpolfmero sustancialmente lineal homogeneamente ramificado, y preferiblemente un copolfmero.
En una realizacion, el interpolfmero de etileno/a-olefina es un interpolfmero lineal homogeneamente ramificado, y preferiblemente un copolfmero.
Los terminos "homogeneo" y "homogeneamente ramificado" se usan en referencia a un interpolfmero de etileno/a- olefina, en el que el comonomero de a-olefina esta distribuido al azar dentro de una molecula de polfmero dada, y todas las moleculas de polfmero tienen la misma o sustancialmente la misma relacion de comonomero a etileno.
Los interpolfmeros de etileno lineales homogeneamente ramificados son polfmeros de etileno, que carecen de ramificacion de cadena larga, pero tienen ramificaciones de cadena corta, derivadas del comonomero polimerizado
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en el interpolfmero, y que estan distribuidas de manera homogenea, tanto dentro de la misma cadena del polfmero, y entre las diferentes cadenas del polfmero. Estos interpolfmeros de etileno/a-olefina tienen una cadena principal de polfmero lineal, sin ramificacion de cadena larga medible, y una distribucion estrecha de pesos moleculares. Esta clase de polfmeros se describe, por ejemplo, por Elston en el Documento de Patente de los Estados Unidos de Numero 3.645.992, y los posteriores procesos para producir tales polfmeros, usando catalizadores de bis- metaloceno, se han desarrollado, como se muestra, por ejemplo, en los Documentos de Patente Europea de Numeros EP 0 129 368; EP 0 260 999; en los Documentos de Patente de los EE.UU de Numeros 4.701.432; 4.937.301; 4.935.397; 5.055.438; y en el Documento Internacional de Numero WO 90/07526. Como se ha discutido, los interpolfmeros de etileno lineales homogeneamente ramificados carecen de ramificaciones de cadena larga, tal como es el caso de los polfmeros de polietileno lineales de baja densidad o los polfmeros de polietileno lineales de alta densidad. Ejemplos comerciales de interpolfmeros de etileno/a-olefina lineales homogeneamente ramificados incluyen los polfmeros TAFMER de Mitsui Chemical Company, y los polfmeros EXACT y EXCEEDE de ExxonMobil Chemical Company.
Los interpolfmeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales homogeneamente ramificados se describen en los Documentos de Patente de los Estados Unidos de Numeros 5.272.236 ; 5.278.272; 6.054.544 ; 6.335.410 y 6.723.810. Los interpolfmeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales tienen ramificacion de cadena larga. Las ramificaciones de cadena larga tienen la misma distribucion de comonomeros que la cadena principal del polfmero, y pueden tener aproximadamente la misma longitud que la longitud de la cadena principal del polfmero. "Sustancialmente lineal", tfpicamente, hace referencia a un polfmero que esta sustituido, por termino medio, con "0,01 ramificaciones de cadena larga por 1.000 atomos de carbono" a "3 ramificaciones de cadena larga por 1.000 atomos de carbonos". La longitud de una ramificacion de cadena larga es mas larga que la longitud de atomos de carbonos de una ramificacion de cadena corta, formada a partir de la incorporacion de un comonomero en la cadena principal del polfmero.
Los interpolfmeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales forman una clase unica de polfmeros de etileno homogeneamente ramificados. Estos difieren sustancialmente de la clase bien conocida de interpolfmeros de etileno/a-olefina lineales homogeneamente ramificados, convencionales, como se describen anteriormente, y, ademas, no estan en la misma clase que los polfmeros de etileno lineales "polimerizados con catalizador de Ziegler- Natta" heterogeneos, convencionales (por ejemplo, polietileno de ultra baja densidad (ULDPE, por sus siglas en ingles), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE, por sus siglas en ingles) o polietileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en ingles), preparados, por ejemplo, usando la tecnica descrita por Anderson et al. en el Documento de Patente de los EE.UU. de Numero 4.076.698; ni son de la misma clase que los polietilenos altamente ramificados, iniciados por radicales libres, de alta presion, tales como, por ejemplo, polietileno de baja densidad (LDPE), copolfmeros de etileno y acido acrflico (EAA, por sus siglas en ingles) y copolfmeros de etileno y acetato de vinilo (EVA).
Los interpolfmeros de etileno/a-olefina substancialmente lineales homogeneamente ramificados utiles en la invencion tienen una excelente procesabilidad, a pesar de tener una relativamente estrecha distribucion de pesos moleculares. Sorprendentemente, la relacion de fluidez en estado fundido (I10/I2), segun la norma ASTM D 1238, de los interpolfmeros de etileno sustancialmente lineales se puede variar ampliamente y esencialmente independientemente de la distribucion de pesos moleculares (Mw/Mn o MWD). Este sorprendente comportamiento es contrario a los interpolfmeros de etileno lineales homogeneamente ramificados convencionales, tales como los descritos, por ejemplo, por Elston en el Documento de Patente de los EE.UU. de Numero 3.645.992, y a los interpolfmeros de polietileno lineales "polimerizados por Ziegler-Natta" heterogeneamente ramificados convencionales, tales como los descritos, por ejemplo, por Anderson et al., en el Documento de Patente de los EE.UU. de Numero 4.076.698. A diferencia de los interpolfmeros de etileno sustancialmente lineales, los interpolfmeros de etileno lineales (homogeneamente o heterogeneamente ramificados) tienen propiedades reologicas, de manera que, cuando aumenta la distribucion de pesos moleculares, tambien aumenta el valor de I10/I2.
La ramificacion de cadena larga se puede determinar mediante el uso de espectroscopia de Resonancia Magnetica Nuclear de 13C (NMR, por sus siglas en ingles), y se puede cuantificar usando el metodo de Randall (Rev. Macromol. Chem. Phys., C29 (2 y 3), 1989, paginas 285-297). Otros dos metodos son la Cromatograffa de Permeacion en Gel, acoplada con un detector de Difraccion de Luz Laser de Bajo Angulo (GPCLALLS, por sus siglas en ingles), y la Cromatograffa de Permeacion en Gel, acoplada con un detector Viscosfmetro Diferencial (GPC-DV, por sus siglas en ingles). El uso de estas tecnicas para la deteccion de ramificaciones de cadena larga y las teorfas subyacentes han sido bien documentadas en la bibliograffa. Vease, por ejemplo, Zimm, B. H. y Stockmayer, W. H., J. Chem. Phys., 17,1301 (1949), y Rudin, A, Modern Methods of Polymer Characterization, John Wiley & Sons, Nueva York (1991) paginas 103-112.
En contraste al termino "polfmero de etileno sustancialmente lineal", "polfmero de etileno lineal" significa que el polfmero carece de ramificaciones de cadena larga medibles o demostrables, es decir, el polfmero esta sustituido con un promedio de menos de 0,01 ramificaciones de cadena larga por 1.000 atomos de carbono.
Un interpolfmero de etileno/a-olefina puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
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Polfmero a base de Etileno Funcionalizado (Componente A - Segunda Composicion)
El termino "polfmero a base de etileno funcionalizado", como se emplea en esta memoria, se refiere a un polfmero a base de etileno que comprende al menos un grupo qufmico (sustituyente qufmico), unido por un enlace covalente, y cuyo grupo comprende al menos un heteroatomo. Un heteroatomo se define como un atomo que no es carbono o hidrogeno. Heteroatomos comunes incluyen, pero no se limitan a, oxfgeno, nitrogeno, azufre, fosforo.
Algunos ejemplos de compuestos que se pueden injertar sobre el polfmero a base de etileno incluyen acidos carboxflicos etilenicamente insaturados y derivados de acidos, tales como esteres, anhfdridos, y sales de acidos. Los ejemplos incluyen acido acrflico, acido metacrflico, acido maleico, acido fumarico, acido itaconico, acido citraconico, anhfdrido maleico, anhfdrido tetrahidroftalico, anhfdrido del acido norborn-5-eno-2,3-dicarboxflico, anhfdrido nadico, anhfdrido hfmico, y mezclas de los mismos. El anhfdrido maleico es un compuesto preferido.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado comprende al menos un grupo funcional seleccionado de los siguientes:
■CR'-
COOR
anhfdrido, y combinaciones de los mismos; y en donde R es hidrogeno o alquilo, R' es hidrogeno o alquilo. En una realizacion adicional, cada grupo alquilo es, independientemente, metilo, etilo, propilo o butilo. En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de etileno/alfa- olefina funcionalizado.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado comprende al menos un grupo anhfdrido; y ademas al menos un grupo anhfdrido maleico. En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un polfmero injertado con anhfdrido maleico. En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de etileno/alfa-ol efina funcionalizado.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado tiene una densidad de 0,86 a 0,96 g/cc, adicionalmente de 0,87 a 0,94 g/cc, y adicionalmente de 0,87 a 0,92 g/cc. En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado tiene un fndice de fusion (I2: 2,16 kg/190°C) de 0,1 g/10 min a 50 g/10 min, o de 0,5 g/10 min a 20 g/10 min, o de 1,0 g/10 min a 10 g/10 min. En una realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o de un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una realizacion adicional, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un homopolfmero de etileno funcionalizado. En otra realizacion, el polfmero a base de etileno funcionalizado es un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y ademas un copolfmero de etileno/alfa- olefina funcionalizado.
Polfmeros a base de olefinas funcionalizados comerciales adecuados incluyen Polfmeros Funcionales AMPLIFY GR, disponibles de The Dow Chemical Company.
Un polfmero a base de etileno funcionalizado puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
Un homopolfmero de etileno funcionalizado puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
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Un copolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado puede comprender una combinacion de dos o mas realizaciones como se describe en la presente memoria.
Aditivos
En una realizacion, una composicion de polfmero (por ejemplo, primera composicion y/o segunda composicion) comprende al menos un aditivo. Aditivos adecuados incluyen, pero no se limitan a, antioxidantes, estabilizadores de UV, agentes espumantes, retardadores de llama, colorantes o pigmentos, y combinaciones de los mismos.
En una realizacion, una composicion comprende al menos una carga. En una realizacion adicional, la carga se selecciona de negro de carbono, talco, carbonato de calcio, arcilla o combinaciones de los mismos. En una realizacion, la carga esta presente en una cantidad menor del, o igual al, 70 por ciento en peso, o menor del, o igual al, 50 por ciento en peso, o menor del, o igual al, 30 por ciento en peso, basado en el peso de la composicion. En una realizacion, la carga esta presente en una cantidad mayor del, o igual al, 2 por ciento en peso, o mayor del, o igual al, 5 por ciento en peso, o mayor del, o igual al, 10 por ciento en peso, basado en el peso de la composicion.
Aplicaciones
La invencion tambien proporciona un artfculo que comprende al menos un componente formado a partir de una pelfcula de la invencion. Los artfculos incluyen, pero no se limitan a pelfculas coextruidas y laminas, pelfculas de embalaje, bandejas termoconformadas, bolsas retractiles y pelfculas para tapas, y pelfculas de laminacion.
Las composiciones se pueden conformar en un artfculo acabado de fabricacion por uno cualquiera de una serie de procesos y aparatos convencionales. Procesos ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, extrusion, coextrusion, calandrado, moldeo por inyeccion, moldeo por compresion, laminacion, coextrusion de microcapas, moldeo por soplado y otros procesos tfpicos conocidos en la tecnica.
Definiciones
A menos que se indique lo contrario, implfcito a partir del contexto, o habitual en la tecnica, todas las partes y porcentajes se basan en peso y todos los metodos de ensayo son corrientes en la fecha de presentacion de esta descripcion.
El termino "composicion", como se emplea en esta memoria, se refiere a una mezcla de materiales que comprende la composicion, asf como los productos de reaccion y los productos de descomposicion formados a partir de los materiales de la composicion.
El termino "polfmero", como se emplea en esta memoria, se refiere a un compuesto polimerico preparado por la polimerizacion de monomeros, del mismo o diferente tipo. El termino generico polfmero de este modo engloba el termino homopolfmero (empleado para hacer referencia a polfmeros preparados a partir de unicamente un tipo de monomero, con la comprension de que se pueden incorporar cantidades traza de impurezas en la estructura polimerica) y el termino interpolfmero como se define a continuacion. Las cantidades traza de impurezas, tales como residuos de catalizador se pueden incorporar a la estructura del polfmero y/o dentro del polfmero a granel.
El termino "interpolfmero", como se emplea en esta memoria, se refiere a polfmeros preparados por la polimerizacion de al menos dos tipos diferentes de monomeros. De este modo, el termino generico interpolfmero incluye copolfmeros (empleado para hacer referencia a polfmeros preparados a partir de dos tipos diferentes de monomeros) y polfmeros preparados a partir de dos tipos de monomeros diferentes.
El termino "polfmero a base de olefina", como se emplea en la presente memoria, se refiere a un polfmero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monomero de olefina, por ejemplo, etileno o propileno (basado en el peso del polfmero) y opcionalmente puede comprender uno o mas comonomeros.
El termino "polfmero a base de etileno", como se emplea en la presente memoria, se refiere a un polfmero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monomero de etileno (basado en el peso total del polfmero), y opcionalmente puede comprender uno o mas comonomeros.
El termino "interpolfmero de etileno/a-olefina", como se emplea en la presente memoria, se refiere a un interpolfmero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monomero de etileno (basado en el peso del interpolfmero) y una a-olefina.
El termino (copolfmero de etileno/a-olefina", como se emplea en la presente memoria, se refiere a un copolfmero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monomero de etileno (basado en el peso del copolfmero) y una a-olefina, como los dos unicos tipos de monomeros.
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El termino, "polfmero a base de propileno", como se emplea en la presente memoria, se refiere a un polfmero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monomero de propileno (basado en el peso del polfmero), y opcionalmente puede comprender uno o mas comonomeros.
No se pretende que los terminos "comprender", "incluir", "tener" y sus derivados excluyan la presencia de ningun componente adicional, etapa o procedimiento, tanto si se describe especfficamente como si no. Con el fin de evitar cualquier duda, todas las composiciones reivindicadas a traves del uso del termino "comprender" pueden incluir cualquier aditivo adicional, adyuvante o compuesto, ya sea polimerico o de cualquier otro tipo, a menos que se indique lo contrario. Por el contrario, el termino "consistir esencialmente en" excluye del alcance de cualquier recitacion posterior cualquier otro componente, etapa o procedimiento, excepto aquellos que no son esenciales para la operatividad. El termino "consistir en" excluye cualquier componente, etapa o procedimiento que no se delimite o enumere especfficamente.
Metodos de Prueba
Determinacion del contenido de anhfdrido maleico (MAH) - Polfmero a base de etileno funcionalizado y Segunda Composicion
Calibracion: El contenido de anhfdrido maleico se midio como sigue. La muestra de resina seca (1-2 gramos; polfmero funcionalizado, o composicion que contiene el polfmero a base de etileno funcionalizado con MAH (por sus siglas en ingles) y el interpolfmero de etileno/a-olefina (composicion estabilizada tfpicamente con cantidades ppm de uno o mas estabilizadores)) se disolvio en 150 ml de xileno, por calentamiento de la muestra a 100°C, mientras se agitaba, en una placa caliente de agitacion. Tras la disolucion, se valoro la muestra, mientras estaba caliente, con "hidroxido de tetrabutilamonio (TBAOH, por sus siglas en ingles) 0,025 N en 1:1 tolueno/metanol" usando 10 gotas de azul de bromotimol como indicador. Se registro el punto final cuando la disolucion se volvio azul.
FTIR (por sus siglas en ingles): Los espectros de FTIR se usaron para determinar el nivel de MAH injertado en cada muestra, usando el metodo de calibrado frente al analisis por titulacion con TBAOH descrito anteriormente. El porcentaje en peso de MAH injertado se determino a partir de la relacion de la altura del pico alrededor de 1.790 cm" 1, que se corresponde al tramo del carbonilo del anhfdrido, a la altura del pico a 2751 cm"1, como sigue.
% de MAH en peso
= 0,0313 x + 0,2145 x
(altura de pico alrededor de 1.790 cm x) (altura de pico alrededor de 2.751 cm-1) (altura depico alrededor de 1.790 cm-1) (altura de pico alrededor de 2.751 cm-1)
+ 0,0645
Indice de fusion
El Indice de fusion (I2) se midio segun la norma ASTM D-1238 (190°C; 2,16 kg): El resultado se indico en gramos/10 minutos. El Indice fluidez en estado fundido (MFR, por sus siglas en ingles) se midio segun la norma ASTM D-1238 (230°C; 2,16 kg): El resultado se indico en gramos/10 minutos.
Densidad
La densidad se midio segun la norma ASTM D-792.
Cromatograffa de permeacion en gel (GPC)
Las mediciones de GPC convencional se usan para determinar el peso molecular promedio en peso (Mw) y el peso molecular promedio numero (Mn) del polfmero, y para determinar la MWD (por sus siglas en ingles) (= Mw/Mn). Las muestras se analizan con un instrumento GPC de alta temperatura (modelo PL220 de Polymer Laboratories, Inc.).
El metodo emplea el bien conocido metodo de calibracion universal basado en el concepto de volumen hidrodinamico, y la calibracion se lleva a cabo usando patrones estrechos de poliestireno (PS, por sus siglas en ingles), junto con cuatro columnas de 20 pm Mixed A (PLgel Mixed A de Agilent (anteriormente Polymer Laboratory Inc. )) que operan a una temperatura del sistema de 140°C. Las muestras se preparan a una concentracion de "2 mg/mL" en disolvente 1,2,4-triclorobenceno. El caudal es de 1,0 mL/min, y el tamano de la inyeccion es de 100 microlitros.
Como se ha discutido, la determinacion del peso molecular se deduce usando patrones de poliestireno de estrecha distribucion de pesos moleculares (de Polymer Laboratories) junto con sus volumenes de elucion. Los pesos moleculares de polietileno equivalentes se determinan usando los coeficientes apropiados de Mark-Houwink para el polietileno y el poliestireno (como se describe por Williams y Ward en Journal of Polymer Science, Polymer Letters, Vol 6, (621) 1968) para derivar la siguiente ecuacion:
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En esta ecuacion, a = 0,4316 y b = 1,0. El peso molecular promedio en peso (Mw) y el peso molecular promedio en numero (Mn) se calculan cada uno de la manera habitual. Por ejemplo, Mw se calcula con la siguiente formula: Mw = 1 wi Mi, donde wi y Mi son la fraccion en peso y el peso molecular, respectivamente, de la fraccion i-esima que se eluye desde la columna de GPC.
Calorimetria diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en ingles)
La Calorimetria Diferencial de Barrido se usa para medir la cristalinidad en los polimeros (por ejemplo, polimeros a base de etileno (PE)). Se pesan de 5 a 8 gramos de muestra de polimero y se colocan en una cazoleta de DSC. La tapa se ajusta en la cazoleta para asegurar una atmosfera cerrada. La cazoleta de la muestra se coloca en una celula de DSC, y despues se calienta a una velocidad de aproximadamente 10°C/min, hasta una temperatura de 180°C para el PE (230°C para el PP). La muestra se mantiene a esta temperatura durante tres minutos. Despues, la muestra se enfrfa a una velocidad de 10°C/min hasta -60°C para el PE (-40°C para el PP), y se mantiene isotermicamente a esa temperatura durante tres minutos. La muestra se calienta luego a una velocidad de 10°C/min hasta que se funde por completo (segundo calentamiento). El porcentaje de cristalinidad se calcula dividiendo el calor de fusion (Hf), determinado a partir de la segunda curva de calor, por un calor teorico de fusion de 292 J/g para el PE (165 J/g, para el PP) y multiplicando esta cantidad por 100 (por ejemplo, % crist. = (Hf / 292 J/g) x 100 (para el PE)).
A menos que se indique lo contrario, el(los) punto(s) de fusion (Tm) de cada polimero se determina(n) a partir de la segunda curva de calor (Tm pico), y la temperatura de cristalizacion (Tc) se determina a partir de la primera curva de enfriamiento (Tc pico).
Viscosidad en estado fundido
La viscosidad en estado fundido se mide segun la ASTM D 3236 (177°C (350°F)), usando un viscosfmetro Digital Brookfield (Modelo DV-II+, version 3), y camaras de muestras de aluminio desechables. El huso usado, en general, es un "huso de fusion en caliente SC-31", adecuado para medir viscosidades en el intervalo de 10 a 100.000 centipoises. La muestra se vierte en la camara, que a su vez, se inserta en un dispositivo Thermosel Brookfield y se cierra en el lugar. La camara de muestras tiene una muesca en el fondo que se ajusta al fondo del Thermosel Brookfield para asegurar que la camara no puede girar cuando el huso esta insertado y girando. La muestra (8-10 gramos de resina) se calienta a la temperatura requerida, hasta que la muestra fundida esta aproximadamente 2,54 cm (una pulgada) por debajo de la parte superior de la camara de muestras. Se baja el aparato viscosfmetro, y se sumerge el huso en la camara de muestras. Se continua bajando hasta que los soportes en el viscosfmetro se alinean en el Thermosel. Se enciende el viscosfmetro, y deja que funcione a una velocidad de cizallamiento que conduce a una lectura de torque en el intervalo del 40 al 60 por ciento de la capacidad total de torque, basado en la salida de las RPM del viscosfmetro. Se toman lecturas cada minuto, durante aproximadamente 15 minutos, o hasta que se estabilizan los valores, punto en el cual, se recoge la lectura final.
Parte experimental
I. Polimeros
Los polimeros usados en este estudio se muestran en la Tabla 1 mostrada a continuacion. Los polimeros se estabilizan tfpicamente con uno o mas antioxidantes y/u otros estabilizantes.
Tabla 1: Polimeros usados en el estudio
Materiales
Descripcion Co-monomero % en peso I2 (g/10 min) Tm (°C) Dens idad (g/cc)
EEA
Copolfmero de etileno-acrilato de etilo 18,5 % EA 6,0 97,8 0,931
EO injertado con MAH
Copolfmero de etileno-octeno injertado con anhfdrido maleico (MAH) 0,8 % MAH 2,20 62,8 0,875
HDPE injertado con MAH
Polietileno de alta densidad injertado con anhfdrido maleico (mAh) 1,2 % MAH 0,005 (2,0) 130 0,958
EO 200a
Copolfmero de etileno-octeno -- 5 63 0,870
EO 27b
Copolfmero de etileno-octeno -- 4,0 127 0,941
EO 230c
Mezcla de copolfmeros de etileno-octeno -- 4,0 122 0,916
5
10
15
20
25
30
Materiales
Descripcion Co-monomero % en peso I2 (g/10 min) Tm (°C) Dens idad (g/cc)
EO 850a
Copolfmero de etileno-octeno -- 3,0 98.0 0,902
EO 770a
Copolfmero de etileno-octeno -- 1,0 82 0,885
OREVAC T 9304
Terpolfmero de etileno-acetato de vinilo-anhfdrido maleico
BYNEL3860
Polfmero de etileno acetato de vinilo modificado con anhfdrido
LOTRYL 28MA07
Copolfmero de etileno-acrilato de metilo
LOTADER AX8900
Terpolfmero de etileno-acrilato de metilo- metacrilato de glicidilo
a) Copolfmero substancialmente lineal homogeneamente ramificado. b) Copolfmero lineal heterogeneamente ramificado. c) Composicion de copolfmero heterogeneamente ramificado / copolfmero homogeneamente ramificado.
II. Composiciones de capa de union y preparacion (Mezclas en recipiente HAAKE)
Las composiciones se prepararon en un "recipiente HAAKE de 50 cc". Todos los componentes se anadieron al Recipiente HAAKE a 190°C, y se mezclaron a 50 RPM durante siete minutos, bajo purga de nitrogeno. Las composiciones y las pelfculas se muestran en las Tablas 2-5. Las cantidades son en porcentaje en peso, basadas en el peso total de los componentes del polfmero.
III. 1 - Moldeo por inyeccion de las placas de PET
La resina de poli(tereftalato de etileno) (PET) (ADN5001 disponible de Andenie; IV alrededor de 0,8 dl/g (ASTM D5225), Tm > 245°C (WN-B010-7089E)) se moldeo por inyeccion en placas de "10,2 cm (4 pulgadas) x 15,2 cm (6 pulgadas) x 10,3 cm (0,125 pulgadas) de espesor" (temperatura de fusion = 277°C, temperatura del molde = 20°C, velocidad de inyeccion = 200 mm/s, presion de soporte= 5,52 MPa).
111.2 - Moldeo por compresion de la pelfcula de la composicion de la capa de union
Cada composicion de capa de union se moldeo por compresion en una pelfcula usando una gufa de espesor de "1.397 pm (55 milesimas de pulgada)", a 190°C, bajo una presion de 280 MPa (40.000 psi), durante 4 minutos. Las dimensiones de la muestra eran "10,2 cm (4 pulgadas) x 15,2 cm (6 pulgadas) x 1.397pm (55 milesimas de pulgada) de espesor".
111.3 - Preparacion de la muestra de prueba (Sistema alterno de PET/Capa de union)
Se uso una prensa manual para hacer un sistema alterno del PET con cada pelfcula de capa de union. La placa superior de la prensa manual se calento a 260°C, y la placa inferior se mantuvo a 23°C. La placa de PET (espesor de 0,3 cm (0,125 pulgadas)), la pelfcula de la capa de union (espesor de 1.397pm (55 milesimas de pulgada)), un tira de pelfcula de TEFLON (disponible de DuPont) de "10,2 cm (4 pulgadas) de ancho por 2,5 cm (1 pulgada) de largo", y una tira de pelfcula MYLAR (disponible de DuPont) de "10,2 cm (4 pulgadas) por 15,2 cm (6 pulgadas)", se lavaron todos con acetona. El trozo de pelfcula MYLAR (pelfcula externa) cubrfa toda la superficie del conjunto de la placa. El trozo de pelfcula de TEFLON (10,2 cm (4 pulgadas) x 2,5 cm (1 pulgada)) se inserto entre la placa de PET y la pelfcula de capa de union, y servfa como una capa de liberacion para iniciar la prueba de adhesion. Dos gufas, una de "10,2 cm (4 pulgadas) por 15,2 cm (6 pulgadas) por 0,3 cm (0,125 pulgadas) de espesor", y la otra, de "787 pm (31 milesimas de pulgada) de espesor," se apilaron una encima de la otra (espesor de la capa de union de 1.397 pm (55 milesimas de pulgada)). En la Figura 2, la pelfcula de TEFLON esta situada parcialmente entre la capa de union y la placa de PET, y esta representada por una lfnea de color gris claro. El sistema alterno del conjunto de placas (placa de PET/Pelfcula de TEFLON/Capa de Union/Pelfcula MYLAR) se coloco entre las dos gufas, y este montaje final se coloco sobre la placa frfa de la prensa manual. La presion se aumento a una presion de 7 MPa
5
10
15
20
25
(1.000 psi), durante 5 minutos, y luego a 21 MPa (3.000 psi), durante 3 minutos. Cada conjunto de placas se enfrio, en condiciones ambientales, en la parte superior del banco. Luego se cortaron tiras (1,27 cm (1/2 pulgada) de ancho) de cada conjunto de placas del conjunto moldeado por compresion.
III. 4 - Medicion de la Adhesion
Cada conjunto de placas moldeado por compresion, como se menciona anteriormente, se sometio a una prueba de adhesion, para probar la adhesion de la capa de union a la placa de PET. La adhesion se midio a traves de una disposicion de "arranque por pelado a 90 grados", como se muestra en la Figura 3. Se uso una tira (1,27 cm (1/2 pulgada) de ancho) de la placa como la muestra de prueba. Al menos una "oreja de 2,5 cm (1 pulgada)" de la capa de union se fijo a la mordaza superior en el aire, mientras que la placa rfgida de PET se fijo con tornillos y cinta adhesiva de doble cara. Tanto la placa de PET y la capa de union se tiraron a 0,3 mm/s. Para cada composicion de capa de union, se probaron cinco tiras, y se reportaron la resistencia media al pelado (tanto en kgf y N/mm).
IV. Prueba de adhesion y resultados Pelfculas comparativas
Como se muestra en la Tabla 2, las pelfculas que contienen las composiciones de capa de union de BYNEL 3860, LOTADER 28MA07, y OREVAC 9304 puros muestran una adhesion de buena a moderada al PET; sin embargo, tales composiciones ("que contienen acetato de vinilo" y "que contienen acrilato") normalmente no se prefieren debido a la menor estabilidad termica a altas temperaturas de procesamiento (por ejemplo, mayores de, o iguales a, 225°C) y/o por cuestiones de sabor y/o cuestiones de olor. Las pelfculas que contienen EEA EO injertado con MAH, HDPE injertado con MAH, y EO 200 puro mostraron menor adhesion al PET.
Tabla 2
Composicion (Capa de Union)
A B C D E F G
OREVAC 9304
100
BYNEL3860
100
EO injertado con MAH
100
LOTRYL 28MA07
100
EEA
100
EO 200
100
HDPE injertado con MAH
100
Pelfcula - Resistencia a la Adhesion por Pelado
(kgf)
4 4,2 3,2 1 1,75 0,1 Sin delaminacion
N/mm
3,1 3,2 2,5 0,8 1,4 0,1 Sin delaminacion
Desviacion estandar (N/mm)
0,01 0,04 0,20 0,30 0,40 0,1 N/A
Pelfculas que contienen capas de union que contienen EO 200 y EO injertado con MAH
La Tabla 3 muestra los resultados de adhesion para las composiciones de capa de union que contienen EO 200 y el EO injertado con MAH. Como se ve en la Tabla 3, todas las pelfculas de la invencion tenfan excelentes resultados de adhesion. La pelfcula L que contiene una composicion de capa de union que contiene 100 % en peso de EO 200 tenia muy baja adhesion al PET, mientras que las pelfculas de la invencion tenfan una alta adhesion al PET.
Tabla 3 (Cantidades de polfmero en % en peso, basado en el peso total de dos componentes de polfmero)
Composicion
L 1 (Inv.) 2 (Inv.) 3 (Inv.) 4 (Inv.)
EO injertado con MAH (% en peso)
0 10 20 35 50
EO 200 (% en peso)
100 90 80 65 50
Nivel de injerto de MAH (% en peso)*
0 0,08 0,16 0,28 0,40
Pelfcula - Resistencia a la Adhesion por Pelado
(kgf)
0,1 3,8 3,8 4,6 4
N/mm
0,1 2,9 2,9 3,5 3,1
*% en peso basado en el peso total de componentes de polfmero.
Pelfculas que contienen capas de union que contienen EO 200 y HDPE injertado con MAH
La Tabla 4 muestra los resultados de adhesion para composiciones de capa de union que contienen EO 200 y el HDPE injertado con MAH. Como se ve en la Tabla 4, todas las pelfculas de la invencion tenfan excelentes 5 resultados de adhesion. Las pelfculas de la invencion mostraron una adherencia comparable o mejor en comparadon con las pelfculas que contienen BYNEL 3860 o OREVAC 9304 (ver Tabla 2).
Tabla 4 (Cantidades de polfmero en % en peso, basado en el peso total de dos componentes de polfmero)
Composicion
M 5 6 7 8
100 % en peso de EO 200 10 % en peso de HDPE injertado con MAH 90 % en peso de EO 200 25 % en peso de HDPE injertado con MAH 75 % en peso de EO 200 50 % en peso de HDPE injertado con MAH 50 % en peso de EO 200 75 % en peso de HDPE injertado con MAH 25 % en peso de EO 200
Nivel de injerto de MAH (%en peso)*
0 0,12 0,30 0,60 0,90
Pelfcula - Adhesion
Res istencia al Pelado (kgf)
0,1 4,2 6 Sin delaminacion Sin delaminacion
Pelfcula - Adhesion
Res istencia al Pelado (N/mm)
0,1 3,2 4,6 Sin delaminacion Sin delaminacion
*% en peso basado en el peso total de componentes de polfmero.
Pelfculas que contienen capas de union que contienen diferentes PE y el EO injertado con MAH
La Tabla 5 muestra los resultados de adhesion para las composiciones de capa de union que contienen diferentes polfmeros a base de etileno EO y el EO injertado con MAH. Como se ve en la Tabla 5, todas las pelfculas de la invencion tenfan excelentes resultados de adhesion. Las pelfculas 11-13 mostraron significativamente mejor adherencia que las pelfculas comparatives BYNEL 3860 y OREVAC 9304 (ver Tabla 2).
5 Tabla 5 (Cantidades de polfmero en % en peso, basado en el peso total de dos componentes de polfmero)
Composicion
9 10 11 12 13
50 % en peso de EO injertado con MAH 50 % en peso de EO 27 50 % en peso de EO injertado con MAH 50 % en peso de EO 230 50 % en peso de EO injertado con MAH 50 % en peso de EO 850 50 % en peso de EO injertado con MAH 50 % en peso de EO 770 50 % en peso de EO injertado con MAH 50 % en peso de EO 200
Nivel de injerto de MAH (% en peso)*
0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Pelfcula - Adhesion
Res istencia al Pelado (kgf)
0,1 4,2 6 Sin delaminacion Sin delaminacion
Res istencia al Pelado (N/mm)
0,1 3,2 4,6 Sin delaminacion Sin delaminacion
*% en peso basado en el peso total de componentes de polfmero.
V. Resumen de resultados
Las pelfculas de la invencion que contienen las composiciones de capa de union, que contienen los polfmeros de etileno/alfa-olefina y los polfmeros a base de etileno funcionalizados con MAH, tenfan en general excelentes 10 propiedades de adhesion al sustrato de PET, en comparacion con las pelfculas comparativas examinadas. La alta adhesion es importante en el cumplimiento de los estrictos requisitos de adhesion de las aplicaciones de post- procesamiento, tales como el termoconformado. Ademas, las pelfculas de la invencion no deben sufrir de problemas de sabor y olor. Se observa que la pelfcula comparativa que contiene la composicion de union que contiene un 100 por ciento en peso del polfmero de etileno/alfa-olefina tenia muy baja adhesion al PET, mientras que las pelfculas de 15 la invencion tenfan una alta adhesion al PET. Tambien se observa que las pelfculas de la invencion que cada una contenfa una composicion de union que contiene un polfmero homogeneamente ramificado, y preferiblemente un polfmero sustancialmente lineal homogeneamente ramificado, tenfan mejor adhesion que la pelfcula que contenfa una composicion de union que contenfa un polfmero heterogeneamente ramificado.
Las excelentes propiedades adhesivas encontradas en las pelfculas de la invencion son deseables en pelfculas 20 coextruidas, e indican una buena adhesion en pelfculas coextruidas. Estas positivas propiedades de adhesion tambien se pueden encontrar en una pelfcula de multiples capas, proceso de coextrusion, donde, por ejemplo, la estructura serfa ABC, o ABDBC, donde A = PET o PLA B = capa de union, C = polfmero a base de olefina y D = poliamida o copolfmero de EVOH.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    1. Una pelfcula que comprende al menos dos capas, una primera capa y una segunda capa;
    y en donde la primera capa se forma a partir de una primera composicion que comprende un poliester, un acido polilactico (PLA), o una combinacion de los mismos; y
    en donde la segunda capa se forma a partir de una segunda composicion que comprende al menos lo siguiente:
    A) polfmero a base de etileno funcionalizado, y
    B) interpolfmero de etileno/alfa-olefina; y
    en donde la primera capa esta adyacente a la segunda capa;
    en donde el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene una densidad menor de, o igual a, 0,89 g/cc;
    en donde la relacion en peso del componente B a componente A es de 9 a 1; y
    en donde la segunda composicion comprende mas del, o igual al, 98 % por ciento en peso del "peso total de los componentes A y B", basado en el peso de la segunda composicion.
  2. 2. La pelfcula de la reivindicacion 1, en donde la segunda composicion comprende menos del 60 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A basado en el peso total del componente A y componente B.
  3. 3. La pelfcula de la reivindicacion 1, en donde la segunda composicion comprende menos del, o igual al, 80 por ciento en peso del polfmero a base de etileno funcionalizado del componente A (segunda composicion), basado en el peso total del componente A y componente B.
  4. 4. La pelfcula de cualquiera de las reivndicaciones anteriores, en donde el polfmero a base de etileno funcionalizado se selecciona de un homopolfmero de etileno funcionalizado o un interpolfmero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
  5. 5. La pelfcula de cualquiera de las reivndicaciones anteriores, en donde el polfmero a base de etileno funcionalizado es un polfmero injertado con MAH.
  6. 6. La pelfcula de la reivindicacion 5, en donde el nivel de injerto de MAH es del 0,05 al 1,20 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composicion.
  7. 7. La pelfcula de cualquiera de las reivndicaciones anteriores, en donde el interpolfmero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composicion) tiene un punto de fusion (Tm) menor de 85°C, determinado por DSC.
  8. 8. La pelfcula de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda composicion comprende ademas componente C, un interpolfmero de etileno/alfa-olefina con una viscosidad en estado fundido menor de, o igual a, 50.000 cP a 177°C (350 °F).
  9. 9. Un artfculo que comprende la pelfcula de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
    Estructuras Barrera de Multiples Capas
    imagen1
    Figura 1
    imagen2
    Figura 2
    imagen3
    Velocidad = 0,3 mm/s
    Brazo en cruz
    , Mordaza suspendida
    Alambre
    Ve ocidad
    0,3 mm/s
    Muestra pelada
    P aca
    Polea
    Plano deslizante
    Cojinete de bolas
    Figura 3
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