ES2952233T3 - Composición polimérica apropiada para la fabricación de películas sopladas - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a una composición polimérica que comprende al menos los siguientes componentes: A) 70,0 a 95,0% en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3; por lo que dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140°C determinado por calorimetría diferencial de barrido según ISO 11357-3; un MFR2 (230°C, 2,16 kg) determinado según ISO 1133 en el intervalo de 0,5 a 4,0 g/10 min; y un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3; B) 5,0 a 30,0 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE; por lo que dicho LDPE tiene una densidad determinada según ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3; y un MFR2 (190°C, 2,16 kg) determinado según ISO 1133 en el intervalo de 0,9 a 20,0 g/10 min; con la condición de que las proporciones en peso de los componentes A) y B) sumen 100% en peso. Además, la presente invención se refiere a artículos, preferiblemente películas sopladas hechas de dicha composición polimérica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición polimérica apropiada para la fabricación de películas sopladas
La presente invención se refiere a una composición polimérica que comprende como componente A) un copolímero aleatorio C2C3 y como componente B) un LDPE específico. Además, la presente invención se refiere a un artículo que comprende dicha composición polimérica y preferiblemente dicho artículo es una película soplada.
Los polipropilenos reemplazan cada vez más a los polietilenos en muchos campos técnicos, ya que muy a menudo la nueva generación de polipropilenos tiene propiedades mejoradas en comparación con los materiales de polietileno convencionales. Esto se aplica también al campo de las películas sopladas, en las que el polipropileno aprovecha la ingeniería molecular para superar las deficiencias de los materiales previos para la producción de películas sopladas.
El sector de las películas sopladas constituye un área de importancia cada vez mayor en diversos segmentos de aplicación, tales como envases industriales, envases de consumo doméstico, bolsas y sacos, películas laminadas, películas de barrera, envases de alimentos o productos del sector médico, películas para uso agrícola, productos higiénicos y envases de productos.
Se desea tener un material de envasado con propiedades ópticas satisfactorias, tales como baja turbidez, que también tenga buenas propiedades mecánicas y de sellado. Con frecuencia resulta que la mejora de una de las propiedades deseadas se logra a expensas de al menos una de las otras propiedades. Se han realizado varios intentos para resolver los problemas anteriores.
El documento WO 97/42258 A1 se refiere a composiciones de poliolefinas para películas de sellado/pelado que comprenden (porcentaje en peso): A) desde 20 a 50 % de HDPE, LDPE o EVA con un MFR superior a 0.3 g/10 min; B) desde 30 a 80 % de un copolímero aleatorio de propileno con etileno y/o una alfaolefina C4-C8, o de una composición de poliolefina que comprenda no menos del 20 % de dicho copolímero aleatorio de propileno; C) desde 0 a 20 % de un polímero de olefina elastomérico o termoplástico elastomérico. No se divulgan las propiedades ópticas de las respectivas películas, pero la composición implica deficientes niveles de turbidez.
El documento EP 1813423 A1 se refiere a películas sopladas de polipropileno, transparentes y rígidas, coextruidas con capa(s) superficial(es) imprimible(s) con tinta unida(s) a la capa base o central sin capas intermedias, en las que la capa central o capa base comprende al menos un 50 % de al menos un homopolímero de polipropileno, un copolímero aleatorio de polipropileno o un copolímero heterofásico de polipropileno y la(s) capa(s) superficial(es) consiste(n) ya sea en una mezcla de al menos 50 % de polietileno de baja densidad y al menos 10 % de polietileno lineal de baja densidad de metaloceno y hasta un 5 % de aditivos comunes o un copolímero aleatorio de polipropileno con un MFR entre 0.8 y 3.0 g/10 min (norma ISO 1133 a 230 °C, 2.16 kg) mezclado con hasta un 50 % de polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad o polietileno lineal de baja densidad de metaloceno, MFR 0.5 a 3.5 g /10min, y hasta un 5 % de aditivos comunes. Las películas son útiles para aplicaciones de etiquetado y laminado, pero tienen deficiente estabilidad térmica debido al alto contenido de polietileno.
El documento EP 1831 016 A2 se refiere a materiales de películas o estructuras obtenidas por coextrusión de una capa central de copolímero heterofásico modificado por impacto de caucho con al menos una segunda poliolefina. La segunda poliolefina puede ser un polietileno catalizado Ziegler-Natta (ZN PE), un copolímero aleatorio de polipropileno catalizado por Ziegler-Natta (ZN Pp RCP), un copolímero aleatorio de polipropileno catalizado por metaloceno (mPP RCP), un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y/o un polietileno de densidad media catalizado por metaloceno (mMDPE). Estos materiales de láminas o películas pueden ser coextruidos con otras resinas o laminarse con otros materiales después de la extrusión. El polímero heterofásico de base provocará necesariamente una gran turbidez en las películas respectivas.
A partir de ahí, uno de los objetivos de la presente es proporcionar composiciones poliméricas que permitan fabricar una película soplada que posea propiedades ópticas mejoradas, especialmente una baja turbidez, y exhiba al mismo tiempo buenas propiedades mecánicas y de sellado. Además, es un objeto de la presente invención proporcionar una composición polimérica que tenga buenas propiedades de procesabilidad, especialmente durante el procesamiento de películas sopladas.
Estos objetivos han sido resueltos por la composición polimérica según la reivindicación 1 que comprende al menos los siguientes componentes:
A) 70.0 a 95.0 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3 por lo cual dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene
• un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3;
• un MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 4.0 g/10 min; y • un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso, basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3 ;
B) 5.0 a 30.0 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE; por lo que dicho LDPE tiene
• una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3 ; y
• un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.9 a 20.0 g/10 min;
con la condición de que las proporciones en peso de los componentes A) y B) sumen 100 % en peso.
Realizaciones ventajosas de la composición polimérica de acuerdo con la presente invención se especifican en las reivindicaciones dependientes 2 a 8.
La reivindicación 9 de la presente invención se refiere a un artículo que comprende la composición polimérica según la presente invención y la reivindicación 10 especifica dicho artículo como una película soplada. Las reivindicaciones 11 a 13 se refieren a realizaciones ventajosas de la película soplada y la reivindicación 14 se refiere a sistemas de envasado flexible que comprenden la película soplada según la presente invención.
Definiciones
Indicaciones de cantidad
Las composiciones poliméricas de acuerdo con la presente invención comprenden los componentes A) y B) y opcionalmente aditivos. Aquí se aplica el requisito de que los componentes A) y B) y, si están presentes, los aditivos, sumen 100 % en peso en total. Los intervalos fijados de las indicaciones de cantidad para los componentes individuales A) y B) y opcionalmente los aditivos deben entenderse de tal manera que se pueda seleccionar una cantidad arbitraria para cada uno de los componentes individuales dentro de los intervalos especificados siempre que se cumpla la estricta disposición de que la suma de todos los componentes A), B) y opcionalmente los aditivos sume el 100 % en peso.
Cuando el término "que comprende" se usa en la presente descripción y en las reivindicaciones, no se excluyen otros elementos no especificados de mayor o menor importancia funcional. A los efectos de la presente invención, el término "que consiste en” se considera una realización preferida del término "que comprende de". Si en lo sucesivo se define un grupo que comprende al menos un cierto número de realizaciones, también debe entenderse que se divulga un grupo, el cual consiste preferiblemente solo en estas realizaciones.
Siempre que se usen los términos "que incluye" o "que tiene", se pretende que estos términos sean equivalentes a "que comprende" como se ha definido anteriormente.
Cuando se usa un artículo indefinido o definido al referirse a un sustantivo singular, por ejemplo, "un", "uno", “una” o "el", “la”, esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se afirme específicamente otra cosa.
Copolímero aleatorio C2C3 (componente A))
La composición polimérica de acuerdo con la presente invención comprende como componente A) 70.0 al 95.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3 ; por lo que dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3; un MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 4.0 g/10 min; y un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso, basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3.
Realizaciones preferidas del componente A) se discutirán a continuación.
Según una realización preferida de la presente invención, el componente A) consiste en a1) 50.0 a 85.0 % en peso de una fracción polimérica que tiene i) un contenido de C2 en el intervalo de 2.0 a menos de 5.5 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 2.0 a 5.49 % en peso ; y ii) un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 5.0 g/10 min; y a2) 15.0 a 50.0 % en peso de una fracción polimérica que tiene i) un contenido de C2 en el intervalo de 5.5 a 10.0 % en peso; y ii) un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) medido según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.1 a 3.0 g/10 min; por lo que; el índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) de la fracción polimérica a2) es menor que el MFR2 (230 °C/2.16 kg) de la fracción polimérica a1).
En otra realización preferida, el componente A) tiene un punto de fusión en el intervalo de 115 a 138 °C, preferiblemente en el intervalo de 120 a 136 °C y más preferiblemente en el intervalo de 128 a 135 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3.
Otra realización preferida de la presente solicitud estipula que el componente A) tiene un contenido total de C2 en el intervalo de 1.5 a 8.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 2.0 a 7.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 5.5 % en peso basado en el peso total del componente A).
Según otra realización preferida, el componente A) tiene un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) medido según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.7 a 3.5 g/10 min, preferiblemente en el intervalo de 0.8 a 2.5 g/10 min, más preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 2.0 g/10 min e incluso más preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 1.5 g /10 min.
Todavía otra realización preferida de la presente invención estipula que el componente A) tiene un contenido soluble en xileno (XCS) determinado según la norma ISO 16152, 1ed, 25 °C, basado en el peso total del componente A) en el intervalo de 0.5 a 15.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 10.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 4.5 % en peso.
En una realización preferida adicional de la presente invención el componente A) tiene un contenido de unidades que se originan a partir de comonómeros diferentes al etileno y propileno por debajo del 7 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 0 a 3 % en peso, basado en el peso total del componente A), más preferiblemente en el intervalo de 0.1 a 3 % en peso y aún más preferiblemente el componente A) consiste en unidades que se originan a partir de etileno y propileno.
Según otra realización preferida de la presente invención, el componente A) tiene una temperatura de transición vitrea en el intervalo de -20 a 0 °C y preferiblemente en el intervalo de -10 a -1 °C determinada por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-2.
En otra realización preferida de la presente invención, el contenido del componente A) en la composición polimérica está en el intervalo de 75 a 94 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 85 a 93 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 88 a 92 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica.
Aún otra realización preferida de la presente invención estipula que el componente A) puede obtenerse, preferiblemente obtenerse, en presencia de un catalizador de metaloceno.
Un catalizador de metaloceno preferido comprende
i) un complejo de fórmula (I):
Figure imgf000004_0001
en el que M es circonio o hafnio;
cada X es un ligando sigma;
L es un puente divalente seleccionado entre -R 2C-, -R 2C-CR2-, -R'2Si-, -R'2Si-SiR'2-, -R'2Ge-, en el que cada R' es independientemente un átomo de hidrógeno, hidrocarbilo C1-C20, tri(alquilo C1-C20) sililo, arilo C6-C20, arilalquilo C7-C20 o alquilarilo C7-C20;
R2 y R2' son cada uno independientemente un radical hidrocarbilo C1-C20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14 a 16;
R5' es un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene uno o más heteroátomos de los grupos 14-16 opcionalmente sustituidos por uno o más átomos halo;
R6 y R6' son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14-16; en los que R6' es preferiblemente un grupo alquilo terciario;
R7 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14­ 16 y R7' es hidrógeno;
Ar y Ar' son cada uno independientemente un grupo arilo o heteroarilo que tiene hasta 20 átomos de carbono opcionalmente sustituido con uno o más grupos R1;
cada R1 es un grupo hidrocarbilo C1-20 o dos grupos R1 en átomos de carbono adyacentes que tomados juntos pueden formar un anillo no aromático de 5 o 6 miembros fusionados con el grupo Ar o Ar', estando dicho anillo opcionalmente sustituido con uno o más grupos R4; cada R4 es un grupo hidrocarbilo C1-20; y
(ii) un cocatalizador que comprende al menos uno o dos compuestos de un metal del grupo 13, preferiblemente un compuesto de Al y/o boro.
Las condiciones de fabricación del componente A) se describen en una solicitud de patente europea no publicada (número de solicitud: 19177302.7, presentada el 29 de mayo de 2019) en el momento de la presentación de la presente solicitud del mismo solicitante que la presente solicitud.
El componente A) se prepara preferiblemente polimerizando propileno y etileno mediante un procedimiento de polimerización secuencial que comprende al menos dos reactores conectados en serie en presencia de un catalizador de metaloceno.
Preferiblemente, el componente A) se prepara en un procedimiento de polimerización secuencial que comprende al menos dos reactores de polimerización (R1) y (R2), por lo que en el primer reactor de polimerización (R1) se produce una primera fracción polimérica a1), que posteriormente se transfiere al segundo reactor de polimerización (R2). En el segundo reactor de polimerización (R2) se produce entonces una segunda fracción polimérica a2) en presencia de la primera fracción polimérica a1).
Los procedimientos de polimerización que son apropiados para producir el componente A) comprenden generalmente al menos dos etapas de polimerización y cada etapa puede llevarse a cabo en forma de solución, lechada, lecho fluidizado, en lotes o fase gaseosa.
Un procedimiento multietapas preferido para la fabricación del componente B) es el procedimiento de “fase de gas en bucle” tal como el desarrollado por Borealis (conocido como tecnología BORSTAR®) que se describe, por ejemplo, en la literatura de patentes, tal como en los documentos EP 0887379 A1, WO 92/12182 A1, WO 2004/000899 A1, WO 2004/111095 A1, WO 99/24478 A1, WO 99/24479 A1 o en WO 00/68315 A1. Un procedimiento adicional apropiado de lechada-fase gaseosa es el procedimiento Spheripol® de Basell.
Un sistema de cocatalizador preferido en la fabricación del componente A) comprende un cocatalizador que contiene boro, como el cocatalizador de borato y un cocatalizador de aluminoxano. Aún más preferiblemente, el catalizador se soporta sobre un soporte de sílice.
En general, el sistema catalizador usado en la presente invención se puede preparar como se describe en el documento WO 2018/122134 A1. El catalizador se puede usar en forma soportada o no soportada, preferiblemente en forma soportada.
Componente B)
La composición polimérica según la presente invención comprende como componente B) 5.0 a 30.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE; por lo que dicho LDPE tiene una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3; y un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.9 a 20.0 g/10 min.
Las realizaciones preferidas del componente B) se discutirán a continuación.
Según una realización preferida de la presente invención, el componente B) tiene un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 2.0 a 15.0 g/10 min, preferiblemente en el intervalo de 4.0 a 12.0 g/10 min, más preferiblemente en el intervalo de 6.5 a 10.0 g/10 min y aún más preferiblemente en el intervalo de 6.5 a 8.0 g/10 min.
Otra realización preferida de acuerdo con la presente invención estipula que el componente B) tiene una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 916 a 922 kg/m3 , preferiblemente en el intervalo de 917 a 921 kg/m3 y más preferiblemente es de 920 kg/m3 kg/m3.
En una realización preferida adicional de la presente invención, el componente B) tiene un contenido de solubles en hexano determinado en una película moldeada de 100 μm de espesor según la FDA 177.1520 en el intervalo de 0 a 10.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 0 a 5.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 0 a 1.0 % en peso, basado en el peso total del componente B).
Aún otra realización preferida de la presente invención estipula que el componente B) tiene un punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 en el intervalo de 90 a 120 °C, preferiblemente en el intervalo de 95 a 115 °C, más preferiblemente en el intervalo de 100 a 115 °C y aún más preferiblemente en el intervalo de 107 a 110 °C.
Según una realización preferida adicional de la presente invención, el contenido del componente B) en la composición polimérica está en el intervalo de 6 a 25 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 7 a 15 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 8 a 12 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica.
Los materiales preferidos para el componente B) están disponibles comercialmente, entre otros, en Borealis AG (Austria) con los nombres comerciales CA8200 y CA9150.
Aditivos
La composición polimérica según la presente invención puede comprender también aditivos.
Según una realización preferida de la presente invención, la composición polimérica comprende al menos un aditivo seleccionado preferiblemente del grupo que consiste en agentes deslizantes, eliminadores de ácidos, estabilizadores UV, pigmentos, antioxidantes, portadores de aditivos, agentes nucleantes y mezclas de los mismos, por lo que estos aditivos están presentes preferiblemente en 0.1 a 5.0 % en peso y más preferiblemente en 0.1 a 4.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica.
Ejemplos de antioxidantes que se pueden usar son fenoles estéricamente impedidos (tales como CAS No. 6683-19­ 8, también vendido como Irganox 1010 FF™ por BASF), antioxidantes a base de fósforo (tales como CAS No. 31570­ 04-4, también vendido como Hostanox PAR 24 (FF)™ por Clariant, o Irgafos 168 (FF) TM por BASF), antioxidantes a base de azufre (tales como CAS No. 693- 36-7, vendido como Irganox PS-802 FL™ por BASF), antioxidantes a base de nitrógeno (tales como 4,4'-bis(1,1'-dimetilbencil)difenilamina) o mezclas de antioxidantes.
Los estabilizadores UV que pueden usarse en las composiciones poliméricas según la presente invención son, por ejemplo, bis-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)-sebacato (CAS No. 52829-07-9, Tinuvin 770); 2-hidroxi-4-N-°Ctoxibenzofenona (CAS No. 1843-05-6, Chimassorb 81).
Los agentes nucleantes que se pueden usar en las composiciones poliméricas según la presente invención son, por ejemplo, benzoato de sodio (CAS No. 532-32-1) o 1,3:2,4-bis(3,4-dimetilbencilideno)sorbitol (CAS 135861-56-2, Millad 3988) .
Composición polimérica
A continuación, se discutirán realizaciones preferidas de la composición polimérica según la presente invención.
Otra realización preferida de la presente invención estipula que el contenido del componente A) en la composición polimérica está en el intervalo de 75 a 94 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 85 a 93 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 88 a 92 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica y/o el contenido del componente B) en la composición polimérica está en el intervalo de 6 a 25 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 7 a 15 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 8 a 12 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica.
Una composición polimérica preferida según la presente invención comprende y consiste preferiblemente en los siguientes componentes:
A) 65.0 a 94.9 % en peso y preferiblemente 84.0 a 92.75 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3 por lo que dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene
un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140 °C y preferiblemente en el intervalo de 128 a 135 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3;
• un MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 4.0 g/10 min y preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 2.0 g/10 min; y
• un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso y preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 5.5 % en peso, basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3 ;
B) 5.0 a 30.0 % en peso y preferiblemente 7 a 15 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE; por lo que dicho LDPE tiene
• una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3 y preferiblemente en el intervalo de 917 a 921 kg/m3 ; y
• un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.9 a 20.0 g/10 min preferiblemente en el intervalo de 6.5 a 10.0 g/10 min;
C) 0.1 a 5.0 % en peso y preferiblemente 0.25 a 1.0 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de aditivos seleccionados preferiblemente del grupo que consiste en agentes deslizantes, eliminadores de ácidos, estabilizadores UV, pigmentos, antioxidantes, portadores de aditivos, agentes nucleantes y mezclas de los mismos;
con la condición de que las proporciones en peso de los componentes A), B) y C) sumen 100 % en peso.
Película soplada
La presente invención también se refiere a películas sopladas que comprenden o consisten en la composición polimérica de acuerdo con la presente invención.
A continuación, se discutirán realizaciones preferidas de la película soplada según la presente invención.
Según una realización preferida de la presente invención, la película soplada tiene una temperatura inicial de sellado determinada en una película soplada que tiene un espesor de 50 μm en el intervalo de 80 °C a menos de 120 °C, preferiblemente en el intervalo de 90 °C a 110 °C y más preferiblemente en el intervalo de 98 °C a 105 °C.
En una realización adicional preferida, la temperatura de cristalización (Tc) determinada en una película soplada que tiene un espesor de 50 μm medida por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 está en el intervalo de 80 a 95 °C y preferiblemente en el intervalo de 85 a 90 °C.
Aún otra realización preferida de la presente invención estipula que la película soplada tiene dos puntos de fusión en los cuales, el primer punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 está en el intervalo de 110 a 130 °C, preferiblemente en el intervalo de 115 a 125 °C y más preferiblemente en el intervalo de 119 a 121 °C y el segundo punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 1135 7-3 está en el intervalo de 100 a 115 °C, preferiblemente en el intervalo de 103 a 112 °C y más preferiblemente en el intervalo de 106 a 108 °C.
Según otra realización preferida de la presente invención, la película soplada tiene un módulo de elasticidad determinado según la norma ISO 527-3 a 23 °C en una película soplada con un espesor de 50 μm en la dirección de la máquina, así como en la dirección transversal en el intervalo de 200 a 1000 MPa, preferiblemente en el intervalo de 300 a 700 MPa y más preferiblemente en el intervalo de 500 a 600 MPa.
En una realización adicional preferida de la presente invención, la película soplada tiene una resistencia al impacto por caída de dardo determinada según la norma ASTM D1709, método A en una película soplada con un espesor de 50 μm en el intervalo de 20 a 2000 g, preferiblemente en el intervalo de 40 a 1000 g, más preferiblemente en el intervalo de 45 a 500 g, aún más preferiblemente en el intervalo de 50 a 300 g e incluso más preferiblemente en el intervalo de 55 a 80 g.
Aún otra realización preferida de la presente invención estipula que la película soplada tiene una resistencia al rasgado Elmendorf determinada de acuerdo con la norma ISO 6383/2 medida en la dirección de la máquina en el intervalo de 1.0 N/mm a 50.0 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 4.0 a 20.0 N/mm y más preferiblemente en el intervalo de 6.0 a 10.0 N/mm.
Según una realización adicional preferida de acuerdo con la presente invención, la película soplada tiene una resistencia al rasgado Elmendorf determinada según la norma ISO 6383/2 medida en la dirección transversal (TD) en el intervalo de 5.0 N/mm a 100.0 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 10.0 a 40.0 N/mm y más preferiblemente en el intervalo de 15.0 a 25.0 N/mm.
Una realización preferida adicional de la presente invención estipula que la película soplada tiene una turbidez determinada según la norma ASTM D1003-00 en una película soplada con un espesor de 50 |jm por debajo de 4.2 %, preferiblemente en el intervalo de 0.1 a 4.0 % y más preferiblemente en el intervalo de 0.5 a 3.3 %.
En la fabricación de la película soplada se extruye una masa fundida de la composición polimérica según la presente invención a través de una matriz anular y se sopla en una película tubular formando una burbuja que se colapsa entre rodillos de presión tras la solidificación. La extrusión por soplado puede efectuarse 25 preferiblemente a una temperatura en el intervalo de 160 a 240 °C, y enfriarse con agua o preferiblemente con gas soplado (generalmente aire) a una temperatura de 10 a 50 °C para proporcionar una altura de línea de escarcha de 0.5 a 8 veces el diámetro de la matriz. La relación de soplado debe estar generalmente en el intervalo de 1.5 a 4, tal como desde 2 a 4, preferiblemente de 2.5 a 3.5.
Sistemas de envasado flexibles
La presente invención también se refiere a sistemas de envasado flexibles, seleccionados a partir de bolsas o saquitos para envasado de alimentos y productos farmacéuticos que comprenden una película soplada de acuerdo con la presente invención.
La invención se describirá ahora con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes.
Parte Experimental
A. Métodos de medición
Las siguientes definiciones de términos y métodos de determinación se aplican a la descripción general de la invención, citada anteriormente así como a los ejemplos siguientes, a menos que se defina lo contrario.
Índice de fluidez en masa
El índice de fluidez en masa (MFR) se determinó según la norma ISO 1133 - Determinación del índice de fluidez en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR) de materiales termoplásticos - Parte 1: Método estándar; y se expresa en g/10 min. El MFR es una indicación de la fluidez y, por consiguiente, de la procesabilidad del polímero. Cuanto mayor sea el índice de fluidez, menor será la viscosidad del polímero. El MFR2 del polietileno se determina a una temperatura de 190 °C y con una carga de 2.16 kg. El MFR2 del polipropileno se determina a una temperatura de 230 °C y con una carga de 2.16 kg.
Determinación del contenido de C2 y C3 en el componente A) por RMN
La espectroscopia cuantitativa de resonancia magnética nuclear (RMN) se usó además para cuantificar el contenido de comonómero y la distribución de la secuencia de comonómeros de los polímeros. Los espectros cuantitativos de 13C{1H} RMN se registraron en estado de solución utilizando un espectrómetro Bruker Advance III 400 NMR que funcionaba a 400.15 y 100.62 MHz para 1H y 13C respectivamente. Todos los espectros se registraron usando un cabezal de sonda de temperatura extendida de 10 mm optimizado para 13C a 125 °C usando gas nitrógeno para todos los sistemas neumáticos. Se disolvieron aproximadamente 200 mg de material en 3 ml de 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE-d2) junto con acetilacetonato de cromo-(III) (Cr(acac)3) dando como resultado una solución 65 mM del agente de relajación en solvente (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). Para garantizar una solución homogénea, después de la preparación inicial de la muestra en un bloque térmico, el tubo de RMN se calentó además en un horno rotatorio durante al menos 1 hora. Tras la inserción en el imán, el tubo se hizo girar a 10 Hz. Esta configuración se eligió principalmente por la alta resolución y la cantidad necesaria para la cuantificación precisa del contenido de etileno. Se empleó una excitación monopulso estándar sin NOE, usando un ángulo de inclinación optimizado, un retardo de reciclado de 1 s y un esquema de desacoplamiento WALTZ16 de dos niveles (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V., Carbon niere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 1128). Se adquirió un total de 6144 (6k) transitorios por espectro. Los espectros cuantitativos de 13C{1H} RMN se procesaron, se integraron y se determinaron las propiedades cuantitativas relevantes a partir de las integrales usando programas informáticos patentados. Todos los desplazamientos químicos se referenciaron indirectamente al grupo metileno central del bloque de etileno (EEE) a 30.00 ppm utilizando el desplazamiento químico del solvente. Este enfoque permitió referencias comparables incluso cuando esta unidad estructural no estaba presente. Se observaron señales características correspondientes a la incorporación de etileno, Cheng, H.N., Macromolecules 17 (1984), 1950).
Con señales características correspondientes a defectos de 2,1 eritro regio observados (como se describe en L. Resconi, L. Cavallo, A. Fait, F. Piemontesi, Chem. Rev. 2000, 100 (4), 1253, en Cheng, H.N., Macromolecules 1984, 17, 1950, y en W-J. Wang and S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157) se requería la corrección por la influencia de los defectos regio sobre determinadas propiedades. No se observaron señales características correspondientes a otros tipos de defectos regio.
La fracción del comonómero se cuantificó usando el método de Wang et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157) a través de la integración de múltiples señales en toda la región espectral en los espectros 13C{1H}. Este método fue elegido por su naturaleza robusta y su capacidad para dar cuenta de la presencia de defectos regio cuando fuese necesario. Las regiones integrales se ajustaron ligeramente para aumentar la capacidad de aplicación en toda la gama de contenidos de comonómero encontrados.
Para sistemas en los que solo se observó etileno aislado en secuencias PPEPP, se modificó el método de Wang et al para reducir la influencia de las integrales distintas de cero de los sitios en los que se sabe que no están presentes. Este enfoque redujo la sobreestimación del contenido de etileno para tales sistemas y esto se logró mediante la reducción del número de sitios utilizados para determinar el contenido absoluto de etileno a:
E = 0.5(Spp SpY Sp8 0.5(Sap SaY))
Mediante el uso de este conjunto de sitios, la ecuación integral correspondiente se convierte en:
E = 0.5(Ih + Ig + 0.5(Ic + Id ))
usando la misma notación usada en el artículo de Wang et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). Las ecuaciones usadas para el contenido absoluto de propileno no se modificaron.
Se calculó el porcentaje molar de incorporación de comonómero a partir de la fracción molar:
E [mol- %] = 100 * fE
Se calculó el porcentaje en peso de incorporación de comonómero partir de la fracción molar:
E [% en peso] = 100* (fE * 28.06) / ((fE * 28.06) ((1-fE) * 42.08))
La distribución de secuencias de comonómero a nivel de tríada se determinó usando el método de análisis de Kakugo et al. (Kakugo, M., Naito, Y., Mizunuma, K., Miyatake, T. Macromolecules 15 (1982) 1150). Este método fue elegido por su naturaleza robusta y regiones de integración ligeramente ajustadas para aumentar la capacidad de aplicación a un intervalo más amplio de contenido de comonómero.
Solubles en frío de xileno (XCS)
La fracción soluble en xileno (XS) tal como se define y describe en la presente invención se determina de acuerdo con la norma ISO 16152 como sigue: 2.0 g del polímero se disolvieron en 250 ml de p-xileno a 135 °C con agitación. Después de 30 minutos, la solución se dejó enfriar durante 15 minutos a temperatura ambiente y luego se dejó reposar durante 30 minutos a 25 /- 0,5 °C. La solución se filtró con papel de filtro en dos frascos de 100 ml. La solución del primer recipiente de 100 ml se evaporó en flujo de nitrógeno y el residuo se secó al vacío a 90 °C hasta alcanzar un peso constante. La fracción soluble en xileno (porcentaje) se puede determinar como sigue:
% XS = (100*m*Vü )/(m0*v); m0 = cantidad de polímero inicial (g); m=peso de residuo (g); V0 = volumen inicial (ml); v = volumen de la muestra analizada (ml).
Temperatura de fusión Tm, temperatura de cristalización Tc y entalpía de fusión Hm
La temperatura de fusión se determinó por calorimetría diferencial de barrido (DSC) con un TA Instrument Q2000 en muestras de 5 a 7 mg. La DSC se ejecuta según la norma ISO 11357 / parte 3 / método C2 en un ciclo de calor/frío/calor con una velocidad de escaneado de 10 °C/min en un intervalo de temperatura de -30 a 225 °C. La temperatura de cristalización (Tc ) se determina a partir de la etapa de enfriamiento, mientras que la temperatura de fusión (Tm) y la entalpía de fusión (Hm) se determinan a partir de la segunda etapa de calentamiento. Para calcular la entalpía de fusión se usa 50 °C como límite inferior de integración. Las temperaturas de fusión y cristalización se tomaron como los picos de endotermos y exotermos.
Temperatura de transición vítrea Tg
La temperatura de transición vítrea Tg se midió por DSC según la norma ISO 11357 / parte 2.
Densidad
La densidad de los materiales se midió según la norma ISO 1183-1.
Todas las propiedades de la película (excepto los solubles en hexano) se determinaron en películas sopladas monocapa de 50 μm de espesor producidas en una línea de película soplada Collin. Esta línea tiene un diámetro de husillo de 30 milímetros (mm), L/D de 30, un diámetro de la matriz de 60 mm, una brecha de matriz de 1.5 mm y un anillo de enfriamiento de doble labio. Las muestras de la película se produjeron a 210 °C con un espesor medio de 50 |jm, con una relación de soplado de 2.5 y una velocidad de producción de aproximadamente 8 kilogramos por hora (kg/h).
Contenido de solubles en hexano en el componente A)
Se agregó 1 g de una película moldeada de polímero de 100 jm de espesor (temperatura del rodillo enfriador durante la producción de la película = 40 °C) a 400 ml de hexano a 50 °C durante 2 horas mientras se agitaba con un enfriador de reflujo. Después de 2 horas, la mezcla se filtra inmediatamente sobre un papel de filtro N° 41. El precipitado se recoge en un recipiente de aluminio y el hexano residual se evapora en un baño de vapor con un flujo de N2. La cantidad de solubles en hexano se determina mediante la fórmula
((peso de la muestra peso del crisol) - (peso crisol)) / (peso de la muestra) 100. Temperatura inicial de sellado (SIT); (temperatura final de sellado (SET), intervalo de sellado)
El intervalo de temperatura de sellado es el intervalo de temperatura en el que las películas se pueden sellar según las condiciones dadas a continuación. El límite inferior (temperatura inicial de sellado (SIT)) es la temperatura de sellado en la que se alcanza una fuerza de sellado >5 N. El límite superior (temperatura final de sellado (SET)) se alcanza cuando las películas quedan adheridas al dispositivo de sellado.
El intervalo de sellado se determinó en una J&B Universal Sealing Machine Type 3000 con una película de 50 jm de espesor con los siguientes parámetros adicionales:
Ancho de la muestra de ensayo: 25.4 mm
Presión de sellado: 0.1 N/mm2
Tiempo de sellado: 0.1 s
Tiempo de enfriamiento: 99 s
Velocidad de pelado: 10 mm/s
Temperatura inicial: 80 °C
Temperatura final: 150 °C
Incrementos: 10 °C
La muestra de ensayo se sella de adentro hacia adentro por cada temperatura de la barra de sellado y se determina la resistencia (fuerza) de sellado en cada etapa. Se determina la temperatura en la cual la fuerza de sellado alcanza los 5 N.
Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad en la dirección de la máquina y en la dirección transversal se determina según la norma ISO 527-3 a 23 °C en películas sopladas de 50 jm de espesor producidas en una línea de película moldeada monocapa con una temperatura de fusión de 220 °C y a una temperatura del rodillo enfriador de 20 °C con un espesor de 50 jm producida como se indica a continuación. La prueba se realizó a una velocidad de avance de 1 mm/min.
Resistencia al impacto por caída de dardo (DDI)
La DDI se midió usando la norma ASTM D1709, método A (Alternative Testing Technique) de las muestras de la película. Se dejó caer un dardo con una cabeza semiesférica de 38 mm de diámetro desde una altura de 0.66 m sobre una película sujetada sobre un agujero. Se prueban conjuntos sucesivos de veinte muestras de ensayo. Se usó un peso para cada conjunto y el peso se aumenta (o disminuye) de conjunto a conjunto mediante incrementos uniformes. Se calcula e informa el peso que provoca la falla del 50 % de las muestras de ensayo.
Resistencia al rasgado
La resistencia al rasgado (determinada como rasgado de Elmendorf (N)): Aplica tanto para la medición en la dirección de la máquina (MD) como en la dirección transversal (TD). La resistencia al rasgado se midió usando el método de la norma ISO 6383/2. La fuerza requerida para propagar el rasgado a través de una muestra de la película se midió utilizando un dispositivo de péndulo. El péndulo oscila bajo gravedad a través de un arco, arrancando la muestra de ensayo desde la hendidura precortada. La muestra de la película se fijó en un lado por el péndulo y en el otro lado por una abrazadera estacionaria. La resistencia al rasgado es la fuerza requerida para rasgar la muestra. Se calculó a continuación la resistencia al rasgado relativa (N/mm) dividiendo la resistencia al rasgado por el espesor de la película.
Turbidez
La turbidez se determinó según la norma ASTM D1003-00 en películas sopladas como se describe a continuación con un espesor de 50 |jm.
B. Materiales usados
Copolímero aleatorio C2C3 (componente A))
En el ejemplo de trabajo según la invención !E1 y en los ejemplos comparativos CE1 y CE2 se usó un copolímero aleatorio C2C3 A) fabricado como sigue:
El catalizador usado en los procedimientos de polimerización para el copolímero aleatorio C2C3 A) se preparó como sigue: El metaloceno (MC1) (dicloruro de rac-anti-dimetilsilandiil(2-metil-4-fenil-5-metoxi-6-tert-butil-indenil)(2-metil-4-(4-tert-butilfenil)indenil)circonio)
Figure imgf000011_0001
se sintetizó según el procedimiento descrito en el documento WO 2013/007650 A1, E2.
Preparación del soporte MAO-sílice
Un reactor de acero equipado con un agitador mecánico y una malla filtrante se lavó con nitrógeno y se ajustó la temperatura del reactor a 20 °C. A continuación, se agregó sílice de grado DM-L-303 de AGC Si-Tech Co, precalcinada a 600 °C (7.4 kg) desde un tambor de alimentación seguido de una cuidadosa presurización y despresurización con nitrógeno usando válvulas manuales. Luego se agregó tolueno (32 kg). La mezcla se agitó durante 15 min. A continuación, se agregó una solución al 30 % en peso de MAO en tolueno (17.5 kg) de Lanxess a través de la línea de alimentación en la parte superior del reactor en 70 min. A continuación, la mezcla de reacción se calentó hasta 90 °C y se agitó a 90 °C durante dos horas más. Se dejó sedimentar la lechada y se filtró el licor madre. El soporte tratado con MAO se lavó dos veces con tolueno (32 kg) a 90 °C, seguido de sedimentación y filtración. El reactor se enfrió a 60 °C y el sólido se lavó con heptano (32.2 kg). Finalmente, el SiO2 tratado con MAO se secó a 60° con un flujo de nitrógeno durante 2 horas y luego durante 5 horas al vacío (-0.5 barg) con agitación. El soporte tratado con MAO se recogió como un polvo blanco de flujo libre y se encontró que contenía 12.6 % de Al en peso.
Preparación del sistema catalizador
Se agregó 30 % en peso de MAO en tolueno (2.2 kg) a un reactor de acero de manto de nitrógeno a través de una bureta a 20 °C. Luego se agregó tolueno (7 kg) con agitación. Se agregó metaloceno MC1 (286 g) desde un cilindro metálico seguido de un lavado con 1 kg de tolueno. La mezcla se agitó durante 60 minutos a 20 °C. A continuación, se agregó borato de tritilo tetrakis (pentafluorofenil) (336 g) desde un cilindro de metal seguido de un lavado con 1 kg de tolueno. La mezcla se agitó durante 1 h a temperatura ambiente. La solución resultante se agregó a una torta agitada de soporte de MAO-sílice preparada como se ha descrito anteriormente durante 1 hora. La torta se dejó reposar durante 12 horas, seguido de un secado con flujo de N2 a 60 °C durante 2 h y adicionalmente durante 5 h al vacío (-0.5 barg) con agitación. Se tomó la muestra del catalizador seco en forma de un polvo rosa fluido que contenía 13.9 % en peso de Al y 0.26 % en peso de Zr.
La polimerización para preparar el copolímero aleatorio C2C3 (A) se realizó en una planta piloto Borstar con una configuración de 2 reactores (reactor de fase gaseosa en bucle (GPR 1)). En la tabla 1 se señalan las condiciones de polimerización para el copolímero aleatorio C2C3 (A).
Tabla 1a: Preparación del copolímero aleatorio C2C3 (A).
Figure imgf000012_0002
T abla 1b: Pre aración del co olímero aleatorio C2C3 A).
Figure imgf000012_0003
El polímero en polvo se mezcló en una extrusora co-rotante de doble husillo Coperion ZSK 57 a 220 °C con 0.1 % en peso de antioxidante (Irgafos 168FF, CAS No. 6683-19-4), 0.1 % en peso de un fenol estéricamente impedido (Irganox 1010FF, CAS No. 6683-19-8) y 0.05 % en peso de estearato de calcio (el porcentaje en peso se refiere al peso total del polímero en polvo).
Tabla 2: Pro iedades del co olímero aleatorio C2C3 Co olímero A.
Figure imgf000012_0001
____ ____
Componente B)
CA8200: El CA8200 es un polietileno de baja densidad (LDPE) producido en un procedimiento en autoclave de alta presión que tiene un índice de fluidez en masa (190 °C/2.16 kg) de 7.5 g/10 min, una temperatura de fusión (determinada por DSC según la norma ISO 11357/03) de 108 °C, una densidad de 920 kg/m3 (determinada según la norma ISO 1183) y está disponible comercialmente en Borealis AG, Austria.
Componentes adicionales
FT5230: El FT5320 es un polietileno de baja densidad comercialmente disponible en Borealis AG, Austria. Tiene una densidad de 923 kg/m3 (determinada según la norma ISO1183), un índice de fluidez en masa (190 °C/2.16 kg) de 0.75 g/10 min y una temperatura de fusión (determinada por DSC según la norma ISO 11357/03) de 112 °C.
C. Fabricación de películas sopladas
La mezcla de los componentes se realizó en una máquina de soplado de películas a escala de laboratorio Collin 30 y se produjo una película soplada monocapa de 50 |jm con la misma línea (BUR = 1: 2.5). Antes de mezclar, los componentes se mezclaron previamente en un mezclador intensivo. En la tabla 3 se muestran las composiciones de las composiciones poliméricas según los ejemplos comparativos CE1 y CE2 y los ejemplos de la invención !E1 y los parámetros de la película.
T l : m i i n r i l lí l l .
Figure imgf000013_0001
D. Discusión de resultados
Como puede deducirse de la tabla 3, la adición del LDPE específico según la presente invención (el componente (B)) al componente (A) permite mejorar las propiedades ópticas, especialmente la turbidez, de una película soplada (ver comparación de CE1 e IE1) sin deteriorar las propiedades mecánicas de la película soplada. CE2 demuestra que la adición de un LDPE fuera del alcance de la presente invención (FT5230) da como resultado una película con deficientes propiedades ópticas, especialmente una turbidez significativamente mayor.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una composición polimérica que comprende al menos los siguientes componentes:
A) 70.0 a 95.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3 en el que dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene
• un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3;
• un MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 4.0 g/10 min; y
• un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3 ; B) 5.0 a 30.0 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE, en el que dicho LDPE tiene
• una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3 ; y
• un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.9 a 20.0 g/10 min;
con la condición de que las proporciones en peso de los componentes A) y B) sumen 100 % en peso.
2. La composición polimérica según la reivindicación 1, caracterizada porque,
el componente A) consiste en
a1) 50.0 a 85.0 % en peso de una fracción polimérica que tiene
i) un contenido de C2 en el intervalo de 2.0 a menos de 5.5 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 2.0 a 5.49 % en peso; y
ii) un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 5.0 g/10min; y
a2) 15.0 a 50.0 % en peso de una fracción polimérica que tiene
i) un contenido de C2 en el intervalo de 5.5 a 10.0 % en peso; y
ii) un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) medido según la norma ISO 1133 en el intervalo desde 0.1 a 3.0 g/10 min;
por lo cual; el índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) de la fracción polimérica a2) es más baja que el MFR2 (230 °C/2.16 kg) de la fracción polimérica a1); y por lo cual
el componente A) tiene preferiblemente
• un punto de fusión en el intervalo de 115 a 138 °C, preferiblemente en el intervalo de 120 a 136 °C y más preferiblemente en el intervalo de 128 a 135 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3; y/o
• un contenido total de C2 en el intervalo de 1.5 a 8.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 2.0 a 7.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 5.5 % en peso basado en el peso total del componente A); y/o • un índice de fluidez en masa MFR2 (230 °C/2.16 kg) medido según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.7 a 3.5 g/10 min, preferiblemente en el intervalo de 0.8 a 2.5 g/10 min y más preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 2.0 g/10 min.
3. La composición polimérica según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque,
el componente A) tiene
• un contenido soluble en xileno (XCS) determinado según la norma ISO 16152, 1ed, 25 °C, basado en el peso total del componente A) en el intervalo de 0.5 a 15.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 10.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 4.5 % en peso; y/o
• un contenido de unidades que se originan a partir de comonómeros diferentes al etileno y propileno por debajo del 7 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 0 a 3 % en peso basado en el peso total del componente A), más preferiblemente en el intervalo de 0.1 a 3 % en peso y aún más preferiblemente el componente A) consiste en unidades que se originan a partir del etileno y propileno; y/o
• una temperatura de transición vítrea en el intervalo de -20 a 0 °C y preferiblemente en el intervalo de -10 a -1 °C determinada mediante calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-2.
4. La composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, el componente A) se puede obtener, preferiblemente se obtiene, en presencia de un catalizador de metaloceno, preferiblemente dicho catalizador de metaloceno comprende
i) un complejo de fórmula (I):
Figure imgf000015_0001
en la que M es circonio o hafnio;
cada X es un ligando sigma;
L es un puente divalente seleccionado entre -R 2C-, -R 2C-CR2-, -R'2Si-, -R'2Si-SiR'2-, -R'2Ge-, en el que cada R' es independientemente un átomo de hidrógeno, hidrocarbilo C1-C20, tri(alquilo C1-C20)sililo, arilo C6-C20, arilalquilo C7-C20 o alquilarilo C7-C20;
R2 y R2’ son cada uno independientemente un radical hidrocarbilo C1-C20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14 a 16;
R5' es un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene uno o más heteroátomos de los grupos 14 a 16 opcionalmente sustituidos por uno o más átomos halo;
R6 y R6' son cada uno independientemente un hidrógeno o un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14-16; en el que R6' es preferiblemente un grupo alquilo terciario;
R7 es un hidrógeno o un grupo hidrocarbilo C1-20 que contiene opcionalmente uno o más heteroátomos de los grupos 14-16 y R7' es un hidrógeno;
Ar y Ar' son cada uno independientemente un grupo arilo o heteroarilo que tiene hasta 20 átomos de carbono opcionalmente sustituidos por uno o más grupos R1;
cada R1 es un grupo hidrocarbilo C1-20 o dos grupos R1 en átomos de carbono adyacentes, que tomados juntos pueden formar un anillo no aromático de 5 o 6 miembros fusionados con el grupo Ar o Ar', estando dicho anillo opcionalmente sustituido con uno o más grupos R4 ; cada R4 es un grupo hidrocarbilo C1-20; y
(ii) un cocatalizador que comprende al menos uno o dos compuestos de un metal del grupo 13, preferiblemente un compuesto de Al y/o boro.
5. La composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, el componente B) tiene
• un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 2.0 a 15.0 g/10 min, preferiblemente en el intervalo de 4.0 a 12.0 g/10 min y más preferiblemente en el intervalo de 6.5 a 10.0 g/10 min; y/o • una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 916 a 922 kg/m3 , preferiblemente en el intervalo de 917 a 921 kg/m3 y más preferiblemente es de 920 kg/m3 kg/m3 ; y/o
• un contenido de solubles en hexano determinado en una película moldeada de 100 μm de espesor según la FDA 177.1520 en el intervalo de 0 a 10.0 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 0 a 5.0 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 0 a 1 % en peso basado en el peso total del componente B); y/o
• un punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 en el intervalo de 90 a 120 °C, preferiblemente en el intervalo de 95 a 115 °C, más preferiblemente en el intervalo de 100 a 115 °C y aún más preferiblemente en el intervalo de 107 a 110 °C.
6. La composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, la composición polimérica comprende al menos un aditivo C), seleccionado preferiblemente del grupo que consiste en agentes deslizantes, eliminadores de ácidos, estabilizadores UV, pigmentos, antioxidantes, portadores de aditivos, agentes nucleantes y mezclas de los mismos, por lo que estos aditivos están presentes preferiblemente en 0.1 a 5.0 % en peso y más preferiblemente en 0.1 a 4.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica.
7. La composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido del componente A) en la composición polimérica está en el intervalo de 75 a 94 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 85 a 93 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 88 a 92 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica; y/o
el contenido del componente B) en la composición polimérica está en el intervalo de 6 a 25 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 7 a 15 % en peso y más preferiblemente en el intervalo de 8 a 12 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica.
8. La composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, la composición polimérica comprende y consiste preferiblemente en los siguientes componentes:
A) 65.0 a 94.9 % en peso y preferiblemente 84.0 a 92.75 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica de un copolímero aleatorio C2C3 ; por lo que dicho copolímero aleatorio C2C3 tiene
• un punto de fusión en el intervalo de 110 a 140 °C y preferiblemente en el intervalo de 128 a 135 °C determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3;
• un MFR2 (230 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.5 a 4.0 g/10 min y preferiblemente en el intervalo de 1.0 a 2.0 g/10 min; y
• un contenido total de C2 en el intervalo de 1 a 10 % en peso y preferiblemente en el intervalo de 2.5 a 5.5 % en peso, basado en el peso total del copolímero aleatorio C2C3 ;
B) 5.0 a 30.0 % en peso y preferiblemente 7 a 15 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de un LDPE; por lo que dicho LDPE tiene
• una densidad determinada según la norma ISO 1183 en el intervalo de 915 a 922 kg/m3 y preferiblemente en el intervalo de 917 a 921 kg/m3 ; y
• un MFR2 (190 °C, 2.16 kg) determinado según la norma ISO 1133 en el intervalo de 0.9 a 20.0 g/10 min preferiblemente en el intervalo de 6.5 a 10.0 g/10 min;
C) 0.1 a 5.0 % en peso y preferiblemente 0.25 a 1.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica de aditivos preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en agentes deslizantes, eliminadores de ácidos, estabilizadores UV, pigmentos, antioxidantes, portadores de aditivos, agentes nucleantes y mezclas de los mismos; con la condición de que las proporciones en peso de los componentes A), B) y C) sumen 100 % en peso.
9. Un artículo que comprende la composición polimérica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. El artículo según la reivindicación 9, en el que el artículo es una película soplada.
11. La película soplada según la reivindicación 10, caracterizada porque,
la temperatura inicial de sellado de una película soplada que tiene un espesor de 50 |jm está en el intervalo de 80 °C a menos de 120 °C, preferiblemente en el intervalo de 90 °C a 110 °C y más preferiblemente en el intervalo de 98 °C a 105 °C; y/o
la temperatura de cristalización (Tc ) de una película soplada que tiene un espesor de 50 jm determinada por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 está en el intervalo de 80 a 95 °C y preferiblemente en el intervalo de 85 a 90 °C; y/o
la película soplada tiene dos puntos de fusión en el que el primer punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 está en el intervalo de 110 a 130 °C, preferiblemente en el intervalo de 115 a 125 °C y más preferiblemente en el intervalo de 119 a 121 °C y el segundo punto de fusión determinado por calorimetría diferencial de barrido según la norma ISO 11357-3 está en el intervalo de 100 a 115 °C, preferiblemente en el intervalo de 103 a 112 °C y más preferiblemente en el intervalo de 106 a 108 °C.
12. La película soplada según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque,
la película soplada tiene un módulo de elasticidad determinado según la norma ISO 527-3 a 23 °C en una película soplada con un espesor de 50 jm tanto en la dirección de la máquina como en la dirección transversal en el intervalo de 200 a 1000 MPa, preferiblemente en el intervalo de 300 a 700 MPa y más preferiblemente en el intervalo de 500 a 600 MPa; y/o
la película soplada tiene una resistencia al rasgado por caída de dardo determinada según la norma ASTM D1709, método A en una película soplada con un espesor de 50 jm en el intervalo de 20 a 2000 g, preferiblemente en el intervalo de 40 a 1000 g, más preferiblemente en el intervalo de 45 a 500 g, aún más preferiblemente en el intervalo de 50 a 300 g e incluso más preferiblemente en el intervalo de 55 a 80 g; y/o
la película soplada tiene una resistencia al rasgado Elmendorf determinada de acuerdo con la norma ISO 6383/2 medida en la dirección de la máquina en el intervalo de 1.0 N/mm a 50.0 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 4.0 a 20.0 N/mm y más preferiblemente en el intervalo de 6.0 a 10.0 N/mm; y/o
la película soplada tiene una resistencia al rasgado Elmendorf determinada de acuerdo con la norma ISO 6383/2 medida en dirección transversal (TD) en el intervalo de 5.0 N/mm a 100.0 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 10.0 a 40.0 N/mm y más preferiblemente en el intervalo de 15.0 a 25.0 N/mm.
13. La película soplada según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque,
la película soplada tiene una turbidez determinada según la norma ASTM D1003-00 sobre una película soplada con un espesor de 50 mm por debajo del 4.2 %, preferiblemente en el intervalo de 0.1 a 4.0 % y más preferiblemente en el intervalo de 0.5 a 3.3 %.
14. Sistemas de envasado flexible, seleccionados a partir de bolsas o saquitos para envasado alimentario y farmacéutico que comprenden una película soplada según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13.
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EP1484343A1 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Universiteit Twente Process for the catalytic polymerization of olefins, a reactor system and its use in the same process
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PT3031849T (pt) * 2014-12-12 2018-12-05 Borealis Ag Filmes de polipropileno com propriedades ópticas e mecânicas melhoradas
US11807655B2 (en) 2016-12-29 2023-11-07 Borealis Ag Catalysts
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