MX2014014981A - Peliculas que contienen composiciones de polimero basado en etileno funcional. - Google Patents

Peliculas que contienen composiciones de polimero basado en etileno funcional.

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Ashish Batra
Brian W Walther
Didem Oner-Deliormanli
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Abstract

La invención provee una película que comprende por lo menos dos capas, una primera capa y una segunda capa; y en donde la primera capa está formada de una primera composición que comprende un poliéster, un ácido poliláctico, o una combinación de los mismos; y en donde la segunda capa está formada de una segunda composición que comprende por lo menos lo siguiente: A) polímero basado en etileno funcionalizado, y B9 interpolimero de etileno/alfa-olefina: y en donde la primera capa es adyacente a la segunda capa.

Description

PELÍCULAS QUE CONTIENEN COMPOSICIONES DE POLÍMERO BASADO EN ETILENO FUNCIONAL INTER REFERENCIA CON SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de EE. UU. No. 61/655,652, presentada el 5 de junio de 2012.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El tereftalato de polietileno (PET) se usa cada vez más como un material de barrera en lugar de nylon (PA) o EVOH, o en combinación con EVOH, para reducir el costo general de las estructuras de embalaje. Típicamente, las estructuras tales como PET/capa de amarre/PE o PE/capa de amarre/EVOH/capa de amarre/PET se extruyen frecuentemente para hacer películas (vease por ejemplo la figura 1 ) que varían de 250 a 1 ,250 micrómetros, y son termoformadas para aplicaciones de empaque. También, típicamente estas estructuras de película se soplan para hacer películas flexibles para empaque. Algunas soluciones convencionales para la capa de amarre incluyen polímeros de metilacrílato de etíleno modificados con anhídrido maleico, y polímeros de etileno y acetato de vinilo modificados con anhídrido maleico. Los requerimientos de la capa de amarre se han hecho más demandantes, requiriéndose propiedades de adhesión superiores. Sin embargo, estos materiales de capa de amarre de la actualidad frecuentemente son inconvenientes debido a sus propiedades negativas de sabor y olor y/o estabilidad térmica insuficiente a temperaturas de procesamiento elevadas (> 225°C). De esta manera, existe la necesidad de composiciones de películas nuevas que contengan capas de amarre con adhesión mejorada a los poliésteres, buena procesabilidad a temperatura alta y bajos niveles de sabor y olor.
La patente de EE. UU. 6,027,776 revela una película multicapa que incluye lo siguiente: a) una capa interior de copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una densidad que varía de aproximadamente 0.89 a aproximadamente 0.92 gramos por centímetro cúbico; b) una primera capa exterior de un material seleccionado del grupo que consiste en homopolímero o copolímero de polipropileno, una mezcla de homopolímero o copolímero de polipropileno y elastómero, polietileno de alta densidad y copoliéster; y c) una segunda capa exterior de un material seleccionado del grupo que consiste en poliamida, copoliamida, poliéster, copoliéster, polietileno de alta densidad, polipropileno, copolímero de propileno/etileno, y policarbonato. Una primera capa de adhesivo está presente entre la capa interior y la primera capa exterior, y una segunda capa de adhesivo está presente entre la capa interior y la segunda capa exterior.
La patente de EE. UU. 6, 183,863 revela una mezcla de resina adhesiva de copolímero de etileno, de un copolímero de etileno/a-olefina modificado, obtenido por modificación de injerto de un copolímero de etileno/a-olefina lineal no modificado, con un ácido carboxílico insaturado o su derivado, o el copolímero de etileno/a-olefina no modificado y el copolímero de etileno/a-olefina modificado, y un elastómero de olefina. El copolímero de etileno/a-olefina lineal se prepara usando un catalizador de polimerización de olefina que incluye un compuesto de metal de transición del grupo IV (a) que contiene un ligando que tiene esqueleto de ciclopentadienilo y un compuesto oxi de organoaluminio. La composición de copolímero de etileno del adhesivo 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 copolímero de etileno/alcohol vinílico, una poliamida, o un poliester. Véase también la patente de EE. UU. 6,656,601.
La publicación de EE. UU. 2011/0297212 revela una película laminada que tiene un sustrato y una capa de adherencia de polímero de etileno sobre una superficie mayor del sustrato. La capa de adherencia se coloca directamente sobre el sustrato, o hay una capa de apresto entre el sustrato y la capa de adherencia.
Composiciones de película adicionales se revelan en las siguientes referencias: patentes de EE. UU. Nos. 4,639,398; 5,837,358; 6,274,246; 6,663,974; publicaciones de EE. UU. Nos. 2002/0055006, 2007/0254118, 2008/0197540, 2008/0274328, 2008/0274314, 2010/0029827; publicaciones internacionales Nos. WO 2008/079784, WO 2010/042334, WO 2010/042335; referencias de patentes japonesas: JP10034836A (resumen), JP03-106647A (resumen), JP02551977B2 (resumen), JP0307557B2 (resumen), JP103278B2 (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., Robín, 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; Byaram, G.J. Adhesión Sci. Technol. , 19, 2005, 407-425.
Sin embargo, como se expuso arriba, persiste la necesidad de configuraciones de película multicapa nuevas que contengan composiciones de capas de amarre con adhesión mejorada a los poliesteres. Estas necesidades y otras son cubiertas por la siguiente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención provee una película que comprende por lo menos dos capas, una primera capa y una segunda capa; y en donde la primera capa está formada de una primera composición que comprende un poliéster, un ácido poliláctico, o una combinación de los mismos; y en donde la segunda capa está formada de una segunda composición que comprende por lo menos lo siguiente: A) polímero basado en etileno funcionalizado, y B) interpolímero de etileno/alfa-olefina; y en donde la primera capa es adyacente a la segunda capa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 representa una película multicapa que contiene una capa externa, una capa de barrera, una capa sellante, y capas de amarre.
La figura 2 representa la estructura de sándwich “PET-capa de amarre” usada para probar la adhesión de la capa de amarre al PET.
La figura 3 representa el montaje de la prueba de “adhesión de peladura a 90 grados”.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se expone arriba, la invención provee una película que comprende por lo menos dos capas, una primera capa y una segunda capa; y en donde la primera capa está formada de una primera composición que comprende un poliéster, un ácido poliláctico (PLA), o una combinación de los mismos; y en donde la segunda capa está formada de una segunda composición que comprende por lo menos lo siguiente: A) polímero basado en etileno funcionalizado, y B) interpolímero de etileno/alfa-olefina; y en donde la primera capa es adyacente a la segunda capa.
Una película de la invención puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 80 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 60 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 50 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 40 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 10 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 20 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende de 10 a 80 por ciento en peso, y también de 10 a 60 por ciento en peso, y también de 10 a 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basado en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la segunda composición comprende de 10 a 50 por ciento en peso, y también de 10 a 40 por ciento en peso, y también de 10 a 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basado en el peso total del componente A y el componente B.
En una modalidad, la proporción en peso del componente B al componente A es de 99: 1 a 10:90, también de 99: 1 a 40:60; y también de 99:1 a 50:50.
En una modalidad, la proporción en peso del componente B al componente A es de 9 a 2/3.
En una modalidad, la proporción en peso del componente B al componente A es de 9 a 1.
En una modalidad, la proporción en peso del componente B al componente A es de 4 a 1.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 80 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 60 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 50 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 40 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 10 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 20 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende de 10 a 80 por ciento en peso, y tambien de 10 a 60 por ciento en peso, y también de 10 a 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basado en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende de 10 a 50 por ciento en peso, y también de 10 a 40 por ciento en peso, y también de 10 a 30 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basado en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 90 por ciento en peso del “peso total de los componentes A y B”, basado en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 95 por ciento en peso del “peso total de los componentes A y B”, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 98 por ciento en peso del “peso total de los componentes A y B”, basada en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, la segunda composición tiene un índice de fusión (I2) de 2 a 10, también de 3 a 8, y también de 4 a 6 g/10 min.
En una modalidad, la segunda composición tiene una densidad de 0.860 a 0.930 g/cm3, también de 0.870 a 0.920 g/cm3.
En una modalidad, la segunda composición comprende menos de 0.5 por ciento en peso, preferiblemente menos de 0.1 por ciento en peso, muy preferiblemente menos de 0.05 por ciento en peso de un polímero de etileno y acetato de vinilo (EVA).
En una modalidad, la segunda composición no comprende un polímero de etileno y acetato de vinilo (EVA).
La segunda composición puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolímero basado en etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y también un copolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado del componente A comprende grupos COOH y/o grupos anhídrido.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado del componente A tiene una densidad de 0.870 a 0.950 g/cm3.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado del componente A tiene un índice de fusión (12: 2.16kg/190°C) de 0.5 g/10 min a 5.0 g/10 min, y también de 1 g/10 min a 3 g/10 min.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado del componente A comprende unidades derivadas de etileno y anhídrido maleico y/o ácido maleico.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un polímero basado en etileno injertado con MAH. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un índice de fusión (12) de 0.5 a 10 g/10 min, o de 1 a 6 g/10 min.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un polímero basado en etileno injertado con MAH. En una modalidad, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.05 a 1.20 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composición. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.07 a 1.00 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composición. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.10 a 0.60 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composición.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un polímero basado en etileno injertado con MAH. En una modalidad, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.05 a 1.20 por ciento en peso, basado en el peso total de los componentes A y B. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.07 a 1.00 por ciento en peso, basado en el peso total de los componentes A y B. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno injertado con MAH tiene un grado de injerto de MAH de 0.10 a 0.60 por ciento en peso, basada en el peso total de los componentes A y B.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor de 0.93 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor o igual que 0.92 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor o igual que 0.90 g/cm3. En una modalidad adicional, el ¡nterpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor o igual que 0.89 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene un punto de fusión (Tm) menor de 130°C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el ¡nterpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene un punto de fusión (Tm) menor de 100°C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene un punto de fusión (Tm) menor de 85 °C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene un punto de fusión (Tm) menor de 75 °C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, la a-olefina del interpolímero de etileno/a-olefina del componente B es una a-olefina de C3-C10. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina del componente B tiene un índice de fusión (I2) mayor o igual que 0.1 g/10 min, o mayor o igual que 0.5 g/10 min, o mayor o igual que 1.0 g/10 min. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina del componente B tiene un índice de fusión (I2) menor o igual que 50 g/10 min, o menor o igual que 20 g/10 min, o menor o igual que 10 g/10 min. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina del componente B tiene un índice de fusión (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. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, la segunda composición comprende, además, C) un interpolímero de etileno/alfa-olefina con una viscosidad en estado fundido menor o igual que 50,000 cP a 176.7°C (350°F), y también menor o igual que 30,000 cP a 176.7°C (350°F). En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente C tiene una densidad menor o igual que 0.90 g/cm3, también menor o igual que 0.89 g/cm3, y también menor o igual que 0.88 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente C tiene una densidad mayor o igual que 0.85 g/cm3, también mayor o igual que 0.86 g/cm3, y también mayor o igual que 0.87 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, la alfa-olefina del interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente C es una alfa-olefina de C3-C10, y también seleccionado de propileno, 1-buteno, 1 -hexeno y 1 -octeno. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/alfa-olefina es un copolímero de etileno/alfa-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente C, y también un copolímero de etileno/alfa-olefina, está presente en una cantidad de 5 a 20 por ciento en peso, basada en el peso de la segunda composición. En una modalidad adicional, la segunda composición comprende de 40 a 50 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado, basado en el peso de la segunda composición.
El interpolímero de etileno/alfa-olefina y también un copolímero de etileno/alfa-olefina del componente C puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
En una modalidad, la segunda composición comprende, además, uno o más aditivos. En una modalidad adicional, los aditivos se seleccionan de antioxidantes, rellenos, o combinaciones de los mismos.
La segunda composición puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
El polímero basado en etileno funcionalizado del componente B puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
El interpolímero de etileno/a-olefina del componente B puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 40 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 50 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 60 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 70 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 80 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 90 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 95 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 98 por ciento en peso del poliéster, el PLA, o la combinación de los mismos, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende un poliéster.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 40 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 50 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 60 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 70 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 80 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 90 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 95 por ciento en peso del poliéster, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, la primera composición comprende una cantidad mayor o igual que 98 por ciento en peso del poliester, basada en el peso de la primera composición.
En una modalidad, el poliéster tiene una temperatura de fusión mayor que 230°C, y también mayor que 240°C, determinada por DSC.
Ejemplos de los poliésteres incluyen, sin limitación, PET (tereftalato de polietileno), PBT (tereftalato de polibutileno), y otros polímeros similares.
En una modalidad, la primera composición comprende, además, uno o más aditivos. En una modalidad adicional, los aditivos se seleccionan de antioxidantes, rellenos, o combinaciones de los mismos.
La primera composición puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
En una modalidad, para la película de la invención, la relación de grosor de la primera capa a la segunda capa es de 0.70 a 0.99.
En una modalidad, la película comprende una tercera capa formada de una composición que comprende un EVOH, una poliamida, o una combinación de los mismos.
En una modalidad, la película de la invención comprende menos de 0.5 por ciento en peso, preferiblemente menos de 0.1 por ciento en peso, muy preferiblemente menos de 0.05 por ciento en peso de un LDPE (polimerizado por radicales libres a alta presión).
En una modalidad, la película de la invención no comprende un LDPE (polimerizado por radicales libres a alta presión).
En una modalidad, la película de la invención comprende menos de 0.5 por ciento en peso, preferiblemente menos de 0.1 por ciento en peso, muy preferiblemente menos de 0.05 por ciento en peso de un agente de pegajosidad.
En una modalidad, la película de la invención no comprende un agente de pegajosidad.
En una modalidad, la primera capa y la segunda capa comprenden juntas de 10 a 50 por ciento, tambien de 15 a 50 por ciento, y también de 20 a 50 por ciento en peso del grosor total de la película.
Una película de la invención puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
El término “película”, como se usa en la presente, se refiere tanto a películas como a hojas, y típicamente una película de la invención tendrá un grosor mayor o igual que 50 micrómetros. Típicamente una película contendrá múltiples capas.
La invención también provee un artículo que comprende una película de la invención como se describe en la presente.
Un artículo de la invención puede comprender una combinación de dos o más modalidades que se describen en la presente.
Interpolímero de etileno/a-olefina (Componente B -segunda composición) Los interpolímeros de etileno/a-olefina incluyen, sin limitación, polímeros formados polimerizando etileno con una o más a-olefinas de C3-C10, preferiblemente con una. 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 copolímeros preferidos incluyen copolímeros de etileno/propileno (EP), copolímeros de etileno/buteno (EB), copolímeros de etileno/hexeno (EH), copolímeros de etileno/octeno (EO).
Ejemplos comerciales de interpolímeros de etileno/a-olefina adecuados incluyen, sin limitación, los elastómeros de poliolefina ENGAGE, disponibles de The Dow Chemical Company; los polímeros EXCEED y EXACT disponibles de ExxonMobil Chemical Company; y los polímeros TAFMER disponibles de the Mitsui Chemical Company.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un punto de fusión (Tm) mayor de 40°C, o mayor de 45°C, o mayor de 50°C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un punto de fusión (Tm) menor de 130°C, o menor de 100°C, o menor de 85°C, determinado por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un porcentaje de cristalinidad menor o igual que 40 por ciento, o menor o igual que 35 por ciento, o menor o igual que 30 por ciento, o menor o igual que 25 por ciento, o menor o igual que 15 por ciento, medido por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un porcentaje de cristalinidad mayor o igual que 2 por ciento, o mayor o igual que 5 por ciento, o mayor o igual que 8 por ciento, medido por DSC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene una densidad mayor o igual que 0.850 g/cm3, o una cantidad mayor o igual que 0.855 g/cm3, o una cantidad mayor o igual que 0.860 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene una densidad menor o igual que 0.920 g/cm3, o menor o igual que 0.910 g/cm3, o menor o igual que 0.900 g/cm3. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un índice de fusión (I2) mayor de 0.1 g/10 min, o una cantidad mayor o igual que 0.5 g/10 min, o una cantidad mayor o igual que 1.0 g/10 min. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un índice de fusión (I2) menor o igual que 100 g/10 min, o menor o igual que 50 g/10 min, o menor o igual que 20 g/10 min, o menor o igual que 10 g/10 min. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) mayor o igual que 1 .1 , o mayor o igual que 1.2, o mayor o igual que 1.5, o mayor o igual que 1.7, determinada por GPC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) menor o igual que 4.0, o menor o igual que 3.5, o menor o igual que 2.5, o menor o igual que 2.1 , determinada por GPC. En una modalidad adicional, el interpolímero de etileno/a-olefina es un copolímero de etileno/a-olefina.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina es un interpolímero lineal homogéneamente ramificado, y preferiblemente un copolímero, o un interpolímero sustancialmente lineal homogéneamente ramificado, y preferiblemente un copolímero.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina es un interpolímero sustancialmente lineal de ramificación homogénea, y preferiblemente un copolímero.
En una modalidad, el interpolímero de etileno/a-olefina es un interpolímero lineal de ramificación homogénea, y preferiblemente un copolímero.
Los términos “de ramificación homogénea” y “homogéneamente ramificado” se usan para hacer referencia a un interpolímero de etileno/a-olefina en el que el comonómero de a-olefina está distribuido aleatoriamente dentro de una molécula de polímero dada, y todas las moléculas del polímero tienen la misma, o sustancialmente la misma, proporción de comonómero a etileno.
Los interpolímeros de etileno lineales homogéneamente ramificados son polímeros de etileno que carecen de ramificación de cadena larga, pero sí tienen ramas de cadena corta derivadas del comonómero polimerizado en el interpolímero, y que están distribuidas homogéneamente tanto dentro de la misma cadena de polímero como entre diferentes cadenas de polímero. Estos interpolímeros de etileno/a-olefina tienen un esqueleto de polímero lineal sin ramificación de cadena larga mensurable, y una distribución estrecha de peso molecular. Esta clase de polímeros es revelada, por ejemplo, por Elston en la patente de EE. UU. No. 3,645,992, y se han desarrollado procesos subsecuentes para producir estos polímeros usando catalizadores de bis-metaloceno, como se muestra por ejemplo en EP 0 129 368; EP 0 260 999; patente de EE. UU. No. 4,701 ,432; patente de EE. UU. No. 4,937,301 ; patente de EE. UU. No. 4,935,397; patente de EE. UU. No. 5,055,438 y WO 90/07526; cada una incorporada aquí como referencia. Como se expone, los interpolímeros de etileno lineales homogéneamente ramificados carecen de ramificación de cadena larga, como es el caso para los polímeros de polietileno lineales de baja densidad o los polímeros de polietileno lineales de alta densidad. Los ejemplos comerciales de interpolímeros de etileno/a-olefina lineales homogéneamente ramificados incluyen los polímeros TAFMER de Mitsui Chemical Company, y los polímeros EXACT y EXCEED de ExxonMobil Chemical Company.
Los interpolímeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales homogéneamente ramificados se describen en las patentes de EE. UU. Nos. 5,272,236; 5,278,272; 6,054,544; 6,335,410 y 6,723,810; cada una incorporada aquí como referencia. Los interpolímeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales tienen ramificación de cadena larga. Las ramas de cadena larga tienen la misma distribución de comonómero que el esqueleto de polímero, y pueden tener aproximadamente la misma longitud que la longitud del esqueleto de polímero. Típicamente, “sustancialmente lineal” es en referencia a un polímero que está sustituido, en promedio, con “0.01 ramas de cadena larga por 1 ,000 carbonos” a “3 ramas de cadena larga por 1 ,000 carbonos”. La longitud de una rama de cadena larga es mayor que la longitud de carbono de una rama de cadena corta, formada de la incorporación de un comonómero en el esqueleto de polímero.
Los interpolímeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales forman una clase única de polímeros de etileno homogeneamente ramificados. Difieren sustancialmente de la clase muy conocida de los interpolímeros de etileno/a-olefina lineales homogéneamente ramificados convencionales, que se exponen arriba, y además no son de la misma clase que los polímeros de etileno lineales heterogéneos convencionales “polimerizados con catalizador de Ziegler-Natta” (por ejemplo, polietileno de densidad ultrabaja (ULDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) o polietileno de alta densidad (HDPE), hechos por ejemplo, usando la téenica descrita por Anderson et al. en la patente de EE. UU. 4,076,698); ni tampoco son de la misma clase que los polietilenos altamente ramificados iniciados por radicales libres a alta presión, tales como por ejemplo polietileno de baja densidad (LDPE), copolímeros de etileno-ácido acrílico (EAA) y copolímeros de etileno y acetato de vinilo (EVA).
Los interpolímeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales homogéneamente ramificados útiles en la invención tienen excelentes propiedades de procesamiento, aunque tienen una distribución de peso molecular relativamente estrecha. Sorprendentemente, la relación de flujo en estado fundido (110/12) de acuerdo con ASTMD 1238 de los interpolímeros de etileno sustancialmente lineales se puede variar ampliamente, y es esencialmente independiente de la distribución de peso molecular (Mw/Mn o MWD). Este comportamiento sorprendente es contrario a los interpolímeros de etileno lineales homogéneamente ramificados convencionales, como los que describen, por ejemplo, Elston en U.S. 3,645,992, y los interpolímeros de polietileno lineales heterogéneamente ramificados convencionales “polimerizados por Ziegler-Natta”, tales como por ejemplo los que describen Anderson et al., en U.S. 4,076,698. A diferencia de los interpolímeros de etileno sustancialmente lineales, los interpolímeros de etileno lineales (ramificados homogéneamente o heterogéneamente) tienen propiedades reológicas tales que conforme aumenta la distribución de peso molecular, el valor 110/12 también aumenta.
La ramificación de cadena larga puede ser determinada usando Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de 13C, y se puede cuantificar usando el método de Randall (Rev. Macromol. Chem. Phys. , C29 (2 y 3), 1989, p. 285-297), cuya descripción se incorpora aquí como referencia. Otros dos métodos son la Cromatografía de Penetración de Gel acoplada con un detector de Dispersión de Luz de Láser de Angulo Bajo (GPCLALLS), y Cromatografía de Penetración de Gel acoplada con un detector Viscosímetro Diferencial (GPC-DV). El uso de estas téenicas para detección de ramificación de cadena larga y las teorías fundamentales están bien documentadas en la literatura. Véase, por ejemplo, Zimm, B. H. y Stockmayer, W. H., J. Chem. Phys. , 17, 1301 (1949) y Rudin, A., “Modern Methods of Polymer Characterization”, John Wilcy & Sons, Nueva York (1991 ) p. 103-1 12.
A diferencia del “polímero de etileno sustancialmente lineal", el “polímero de etileno lineal” significa que el polímero carece de ramificaciones de cadena largas mensurables o demostrables; esto es, el polímero está sustituido con un promedio de menos de 0.01 ramas de cadena larga por 1 ,000 carbonos.
Un interpolímero de etileno/a-olefina puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Un copolímero de etileno/a-olefina puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Polímero basado en etileno funcionalizado (Componente A - unda composición) El término “polímero basado en etileno funcionalizado”, como se usa en la presente, se refiere a un polímero basado en etileno que comprende por lo menos un grupo químico (sustituyente químico) enlazado por un enlace covalente, y dicho grupo comprende por lo menos un heteroátomo. Un heteroátomo se define como un átomo que no es carbono ni hidrógeno. Los heteroátomos comunes incluyen, sin limitación, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo.
Algunos ejemplos de compuestos que pueden injertarse sobre el polímero basado en etileno incluyen ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados y derivados de ácido, tales como ásteres, anhídridos y sales ácidas. Los ejemplos incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido citracónico, anhídrido maleico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido de ácido norbornen-5-eno-2,3-dicarboxílico, anhídrido nádico, anhídrido hímico, y mezclas de los mismos. El anhídrido maleico es un compuesto preferido.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado comprende por lo menos un grupo funcional seleccionado de los siguientes: -CR‘- COOR anhídrido, y combinaciones de los mismos; y en donde R es hidrógeno o alquilo, R’ es hidrógeno o alquilo. En una modalidad adicional, cada grupo alquilo es independientemente metilo, etilo, propilo o butilo. En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolímero de etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado, y además un copolímero de etileno/a-olefina funcionalizado.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado comprende por lo menos un grupo anhídrido; y además por lo menos un grupo anhídrido maleico. En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolímero de etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado, y además un copolímero de etileno/a-olefina funcionalizado.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un polímero injertado con anhídrido maleico. En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolímero de etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un interpolímero de etileno/a-olefina funcionalizado, y además un copolímero de etileno/a-olefina funcionalizado.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado tiene una densidad de 0.86 a 0.96 g/cm3, y también de 0.87 a 0.94 g/cm3, y también de 0.87 a 0.92 g/cm3. En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolimero de etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funclonalizado es un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y además un copolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
En una modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado tiene un índice de fusión (12: 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 modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado. En una modalidad adicional, el polímero basado en etileno funcionalizado es un homopolímero de etileno funcionalizado. En otra modalidad, el polímero basado en etileno funcionalizado es un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado, y además un copolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
Los polímeros basados en olefina funcionalizados comerciales adecuados incluyen AMPLIFY GR Functional Polymers, disponible de The Dow Chemical Company.
Un polímero basado en etileno funcionalizado puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Un homopolímero de etileno funcionalizado puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Un copolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado puede comprender una combinación de dos o más modalidades descritas en la presente.
Aditivos En una modalidad, una composición de polímero (por ejemplo, primera composición y/o segunda composición) comprende por lo menos un aditivo. Los aditivos adecuados incluyen, sin limitación, antioxidantes, estabilizadores UV, agentes espumantes, retardadores de llama, colorantes o pigmentos, y combinaciones de los mismos.
En una modalidad, una composición comprende por lo menos un relleno. En una modalidad adicional, el relleno se selecciona de negro de humo, talco, carbonato de calcio, arcilla, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el relleno está presente en una cantidad menor o igual que 70 por ciento en peso, o menor o igual que 50 por ciento en peso, o menor o igual que 30 por ciento en peso, basada en el peso de la composición. En una modalidad, el relleno está presente en una cantidad mayor o igual que 2 por ciento en peso, o mayor o igual que 5 por ciento en peso, o mayor o igual que 10 por ciento en peso, basado en el peso de la composición.
Aplicaciones La invención también provee un artículo que comprende por lo menos un componente formado de una película de la invención. Los artículos incluyen, sin limitación, películas y hojas coextruidas, películas de empaque, bandejas termoformadas, películas de bolsas y cubiertas encogibles, y películas de laminación.
Las composiciones se pueden transformar en un artículo de fabricación terminado mediante cualquiera de varios procedimientos y aparatos convencionales. Los procedimientos ilustrativos incluyen, sin limitación, extrusión, coextrusión, calandrado, moldeo por inyección, moldeo por compresión, laminación, coextrusión de microcapa, moldeo por soplado, y otros procedimientos típicos conocidos.
Definiciones A menos que se indique lo contrario, implícito del contexto o habitual en la téenica, todas las partes y porcentajes se basan en peso, y todos los métodos de prueba son actuales para la fecha de presentación de esta revelación.
El término “composición”, como se usa en la presente, se refiere a una mezcla de materiales que comprenden la composición, y también productos de reacción y productos de descomposición formados de los materiales de la composición.
El término “polímero”, como se usa en la presente, se refiere a un compuesto polimérico preparado polimerizando monómeros, ya sea del mismo tipo o de un tipo diferente. El término genérico polímero abarca así el término homopolímero (usado para referirse a polímeros preparados de sólo un tipo de monómero, entendiéndose que pueden estar incorporadas en la estructura del polímero vestigios de impurezas), y el término interpolímero como se define más adelante. En la estructura del polímero y/o dentro del polímero en masa pueden estar incorporados vestiglos de impurezas, tales como residuos de catalizador.
El termino “interpolímero”, como se usa en la presente, se refiere a polímeros preparados mediante la polimerización de por lo menos dos tipos diferentes de monómeros. El término genérico interpolímero incluye así copolímeros (usados para referirse a polímeros preparados de dos tipos diferentes de monómeros) y polímeros preparados de más de dos tipos diferentes de monómeros.
El término “polímero basado en olefina”, como se usa en la presente, se refiere a un polímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de olefina, por ejemplo, etileno o propileno (basada en el peso del polímero) y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros.
El término “polímero basado en etileno”, como se usa en la presente, se refiere a un polímero que comprende, en una forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de etileno (basada en el peso del polímero), y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros.
El término “interpolímero de etileno/a-olefina”, como se usa en la presente, se refiere a un interpolímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de etileno (basada en el peso del interpolímero) y una a-olefina.
El término “copolímero de etileno/a-olefina”, como se usa en la presente, se refiere a un copolímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de etileno (basada en el peso del copolímero) y una a-olefina como los únicos dos tipos de monómero.
El término “polímero basado en propileno", como se usa en la presente, se refiere a un polímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de propileno (basada en el peso del polímero), y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros.
Los términos “que comprende”, “que incluye”, “que tiene”, y sus derivados, se considera que no excluyen la presencia de algún componente, paso o procedimiento adicional, sea o no descrito específicamente. Para evitar cualquier duda, todas las composiciones reclamadas utilizando el término “que comprende” pueden incluir cualquier aditivo, adyuvante o compuesto adicional, ya sea polimérico u otro, a menos que se indique lo contrario. En contraste, el término “que consiste esencialmente en” excluye del alcance cualquier mención subsiguiente de cualquier otro componente, paso o procedimiento, excepto los que no son esenciales para la funcionalidad. El término “que consiste en” excluye cualquier componente, paso o procedimiento no mencionado o indicado específicamente.
MÉTODOS DE PRUEBA Determinación del contenido de anhídrido maleico (MAH) -P o I í m ero basado en etileno funcionalizado y segunda composición Calibración: El contenido de anhídrido maleico se midió de la siguiente manera. La muestra de resina desecada (1-2 gramos; polímero funcionalizado, o composición que contiene el polímero basado en etileno funcionalizado con MAH y el interpolímero de etileno/a-olefina (composición típicamente estabilizada con cantidades de ppm de uno o más estabilizadores)) se disolvió en 150 mi de xileno, calentando la muestra a 100°C con agitación en una placa de agitación caliente. Despues de disolución, la muestra se tituló, todavía caliente, con “hidróxido de tetrabutilamonio (TBAOH) 0.025N en tolueno/metanol 1 : 1”, usando 10 gotas de azul de bromotimol como indicador. El punto final se registró cuando la solución se volvió de color azul.
FTIR: Se usaron espectros de FTIR para determinar la concentración de g-MAH en cada muestra, usando el método calibrado contra el análisis de titulación de TBAOH anteriormente descrito. El porcentaje en peso de g-MAH se determinó de la relación de la altura del pico a aproximadamente 1790 cm 1, que corresponde al estiramiento del carbonilo del anhídrido, hasta la altura de 2751 cm 1, de la siguiente manera: ( altura pico a ~1790 cm 1) % p. MAH = 0.0313 x ( altura pico a ~2751 cm-1) + 0.2145 0.0645 - índice de fusión El índice de fusión (12) se midió de acuerdo con ASTM D-1238 (190°C; 2.16 kg). El resultado se reportó en gramos/10 minutos. La velocidad de flujo en estado fundido (MFR) se midió de acuerdo con ASTM D-1238 (230°C; 2.16 kg). El resultado se reportó en gramos/10 minutos.
Densidad La densidad se midió de acuerdo con ASTM D-792.
Cromatografía de penetración de qel (GPC) Se usan mediciones convencionales de GPC para determinar el peso molecular promedio en peso (Mw) y promedio en número (Mn) del polímero, y para determinar la MWD (= Mw/Mn). Las muestras se analizan con un instrumento de GPC de temperatura alta (Polymer Laboratories, Inc. modelo PL220).
El método utiliza el método de calibración universal muy conocido basado en el concepto de volumen hidrodinámico, y la calibración se realiza usando estándares de poliestireno (PS) estrechos, junto con cuatro columnas Mixed A de 20 mm (PLgel Mixed A de Agilent (anteriormente Polymer Laboratory Inc.)) operando a una temperatura de sistema de 140°C. Las muestras se preparan a una concentración de “2 mg/mL” en el disolvente 1 ,2,4-triclorobenceno. La velocidad de flujo es de 1.0 mL/min, y el tamaño de la inyección es de 100 microlitros.
Como se expone, la determinación del peso molecular se deduce usando estándares de poliestireno de distribución estrecha de peso molecular (de Polymer Laboratories) en conjunto con sus volúmenes de elución. Los pesos moleculares equivalentes de polietileno se determinan usando los coeficientes de Mark-Houwink apropiados para polietileno y poliestireno (como lo describen Williams y Ward en 10urnal of Polymer Science, Polymer Letters, volumen 6, (621) 1968) para derivar la siguiente ecuación: Mpolietileno = a * (Mpoliestireno)6.
En esta ecuación, a = 0.4316 y b = 1.0. El peso molecular promedio en peso (Mw) y peso molecular promedio en número (Mn) se calculan, cada uno, de la manera usual. Por ejemplo, el Mw se calcula de la siguiente fórmula: Mw = å wi Mi, en donde wi y Mi son la fracción en peso y el peso molecular, respectivamente, de la iesima fracción que se eluye de la columna de GPC.
Calorimetría de barrido diferencial (DSC) La calorimetría de barrido diferencial (DSC) se usa para medir la cristalinidad en los polímeros (por ejemplo, polímeros basados en etileno (PE)). Aproximadamente de 5 a 8 mg de muestra de polímero se pesan y se colocan en un crisol de DSC. La tapa se engarza sobre el crisol para asegurar una atmósfera cerrada. El crisol de muestra se coloca en una celda de DSC y después se calienta a una velocidad de aproximadamente 10°C/min, a una temperatura de 180°C para PE (230°C para PP). La muestra se mantiene a esta temperatura por tres minutos. Después la muestra se enfría a una velocidad de 10°C/min a -60°C para PE (-40°C para PP), y se mantiene isotérmicamente a esa temperatura por tres minutos. Enseguida la muestra se calienta a una velocidad de 10°C/min hasta fusión completa (segundo calentamiento).
El porcentaje de cristalinidad se calcula dividiendo el calor de fusión (Hf) determinado de la segunda curva de calor entre el calor de fusión teórico de 292 J/g para PE (165 J/g, para PP), y multiplicando esta cantidad por 100 (por ejemplo, % crist. = (Hf/292 J/g) x 100 (para PE)).
A menos que se indique de otra manera, los puntos de fusión (Tm) de cada polímero se determinan de la segunda curva de calor (Tm pico) y la temperatura de cristalización (Tc) se determina de la primera curva de enfriamiento (Tc pico).
Viscosidad en estado fundido La viscosidad en estado fundido se mide de acuerdo con ASTM D 3236 a 176.7°C (350°F), usando un viscosímetro digital Brookfield (modelo DV-II + , versión 3), y cámaras de muestra de aluminio desechables. El husillo usado, en general, es un “husillo para mezcla fundida caliente SC-31”, adecuado para medir viscosidades en la escala de 10 a 100,000 centipoises. La muestra se vacía en la cámara que a su vez se inserta en un aparato Brookfield Thermosel, y se asegura en su posición. La cámara de muestra tiene una muesca en el fondo que se acopla con el fondo del Brookfield Thermosel, para asegurarse de que la cámara no se voltee cuando se inserta el husillo y se hace girar. La muestra (aproximadamente 8-10 gramos de resina) se calienta a la temperatura requerida hasta que la muestra fundida queda aproximadamente 2.5 centímetros por debajo de la parte superior de la cámara de muestra. El aparato viscosímetro se baja y el husillo se sumerge en la cámara de muestra. Se sigue bajando hasta que los soportes del viscosímetro se alinean en el Thermosel. El viscosímetro se enciende y se pone para operar a una velocidad de corte que produce una lectura de par de torsión en la escala de 40 a 60 por ciento de la capacidad de par de torsión total, basada en la salida de RPM del viscosímetro. Se toman lecturas cada minuto, durante aproximadamente 15 minutos, o hasta que los valores se estabilizan, en cuyo punto se registra la lectura final.
PARTE EXPERIMENTAL I. Polímeros Los polímeros usados en este estudio se muestran en la tabla 1 siguiente. Típicamente los polímeros se estabilizan con uno o más antioxidantes y/u otros estabilizadores.
Tabla 1 Polímeros usados en el estudio a) Copolímero sustancialmente lineal homogéneamente ramificado b) Copolímero lineal heterogéneamente ramificado. c) Composición de copolímero heterogéneamente ramificado /copolímero homogéneamente ramificado.
II. Composiciones y preparación de la capa de amarre (mezclas de HAAKE Bowl) Las composiciones se prepararon en un recipiente “50 cc HAAKE Bowl”. Todos los componentes se agregaron al HAAKE Bowl a 190°C, y se mezclaron a 50 RPM por siete minutos bajo purga de nitrógeno. Las composiciones y películas se muestran en las tablas 2 a 5. Las cantidades son en porcentaje en peso, basado en el peso total de los componentes del polímero. 111 - 1 - Moldeo por invección 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 moldeó por inyección en placas de 10.16 cm x 15.24 cm x 0.32 cm de grosor (“4 pulgadas x 6 pulgadas x 0.125 pulgadas”) (temperatura de fusión = 277°C, temperatura de molde = 20°C, velocidad de inyección = 200 milímetros/segundo, presión de retención = 5.52 MPa).
III.2 - Moldeo por compresión de la película de composición de caoa de amarre Cada composición de capa de amarre fue moldeada por compresión para hacer una película usando una ranura de 1.4 milímetros de grosor (“55 milipulgadas”), a 190°C y bajo una presión de 275.8 MPa (40,000 libras por pulgada cuadrada), por 4 minutos. Las dimensiones de la muestra fueron de 10.16 centímetros x 15.24 centímetros x 1.4 milímetros de grosor (4 pulgadas x 6 pulgadas x 55 milipulgadas").
III.3 Preparación de la muestra de prueba (sándwich de PET/capa de amarre) Se usó una prensa manual para hacer un sándwich del PET con cada película de capa de amarre. La placa superior de la prensa manual se calentó a 260°C, y la placa inferior se mantuvo a 23°C. La placa de PET (grosor de 0.32 centímetros (0.125 pulgadas)), la película de capa de amarre (grosor de 1.4 milímetros (55 milipulgadas)), una tira de película de TEFLON (disponible de DuPont) de 10.16 cm de ancho x 2.54 cm de largo (“4 pulgadas de ancho por 1 pulgada de largo”, y una tira de película MYLAR (disponible de DuPont) de 10.16 cm x 15.24 cm (“4 pulgadas por 6 pulgadas”), se lavaron todas con acetona. La pieza de película de MYLAR (película externa) cubrió toda el área de superficie del ensamble de placa. La pieza de película de TEFLON (10.16 cm x 2.54 cm) (4 pulgadas x 1 pulgada) se insertó entre la placa de PET y la película de capa de amarre, y se cortó como una capa de liberación para iniciar la prueba de adhesión. Dos ranuras, una de 10.16 cm x 15.24 cm x 0.32 cm de grosor (“4 pulgadas x 6 pulgadas x 0.125 pulgadas”), y la otra de 0.79 milímetros de grosor (“31 milipulgadas"), se apilaron una encima de otra (grosor de la capa de amarre de 1.4 milímetros) (55 milipulgadas). En la figura 2 la película de TEFLON se localiza parcialmente entre la placa de amarre y la placa de PET, y está representada por una línea gris clara. El sándwich del ensamble de placas (placa PET/película de TEFLON/capa de amarre/película de MYLAR) se colocó entre las dos ranuras, y este ensamble final se colocó en la placa fría de la prensa manual. La presión se incrementó a 6.89 MPa (1 ,000 libras por pulgada cuadrara) por 5 minutos, y después a 20.68 MPa (3,000 libras por pulgada cuadrada) por 3 minutos. Cada ensamble de placa se enfrió a condiciones ambientales en la mesa del laboratorio. Después, del ensamble moldeado por compresión se cortaron tiras (1.27 cm de ancho) (½ pulgada) de cada ensamble de placa.
III.4 - Medición de la adhesión Cada ensamble de placa moldeado por compresión, como se expone arriba, se sometió a una prueba de adhesión para probar la adhesión de la placa de amarre a la placa de PET. La adhesión se midió por medio de un montaje de “peladura de 90 grados”, como se muestra en la figura 3. Una tira (1.27 cm de ancho) (1/2 pulgada) de la placa se usó como la muestra de prueba. Por lo menos una “oreja de 2.54 cm (1 pulgada)” de la capa de amarre se sujetó en la abrazadera de aire superior, mientras que la placa de PET rígido se sujetó abajo con tornillos y cinta adhesiva de doble cara. Tanto la placa de PET como la capa de amarre se tiraron a 0.3 milímetros/segundo. Para cada composición de capa de amarre se probaron cinco tiras y se reportó la resistencia promedio a la peladura (tanto en kgf como en N/mm).
IV. Pruebas de adhesión v resultados Películas comparativas Como se muestra en la tabla 2, las películas que contienen las composiciones de capa de amarre de BYNEL 3860, LOTADER 28MA07 y OREVAC 9304 puros muestran una adhesión de buena a moderada al PET; sin embargo, estas composiciones (“que contienen acetato de vinilo” y “que contienen acrilato") típicamente no son preferidas debido a la estabilidad térmica más baja a temperaturas de procesamiento altas (por ejemplo, mayores o iguales que 225°C) y/o problemas de sabor y/o problemas de olor. Las películas que contienen EEA, MAH-g-EO, MAH-g-HDPE y EO 200 puros mostraron una menor adhesión al PET.
Tabla 2 Películas que contienen capas de amarre que contienen EO 200 v el MAH-g-EO: La tabla 3 muestra los resultados de adhesión de las composiciones de capa de amarre que contienen EO 200 y el MAH-g-EO. Como se observa en la tabla 3, todas las películas de la invención tuvieron excelentes resultados de adhesión. La película L, que contiene una composición de capa de amarre que contiene 100% en peso de EO 200 tuvo una adhesión muy baja al PET, mientras que las películas de la invención tuvieron una adhesión alta al PET.
Tabla 3 Cantidades de polímero en % en peso basado en el pesos total de los dos componentes de polímero * % p. basado en el peso total de los componentes de polímero.
Películas que contienen capas de amarre que contienen EO 200 y MAH-g-HDPE La tabla 4 muestra los resultados de adhesión de composiciones de capa de amarre que contienen EO 200 y el MAH-g-HDPE. Como se observa en la tabla 4, todas las películas de la invención tuvieron excelentes resultados de adhesión. Las películas de la invención mostraron una adhesión comparable o mejor en comparación con las películas que contienen BYNEL 3860 u OREVAC 9304 (vease la tabla 2).
Tabla 4 Cantidades de polímero en % en peso basado en el peso total de los dos componentes de polímero % p. basado en el peso total de los componentes de polímero.
Películas que contienen capas de amarre que contienen varios PEs v el MAH-g-EO La tabla 5 muestra los resultados de adhesión de composiciones de capa de amarre que contienen varios polímeros basados en etileno y el MAH-g-EO. Como se observa en la tabla 5, todas las películas de la invención tuvieron excelentes resultados de adhesión. Las películas 1 1 -13 mostraron una adhesión significativamente mejor que las películas comparativas BYNEL 3860 y OREVAC 9304 (véase la tabla 2).
Tabla 5 Cantidades de polímero en % en peso basado en el peso total de los dos componentes de polímero % p. basado en el peso total de los componentes de polímero.
V. Resumen de resultados Las películas de la invención que contienen las composiciones de capa de amarre, que contienen los polímeros de etileno/alfa-olefina y los polímeros basados en etileno funcionalizados con MAH, tuvieron excelentes propiedades de adhesión en general al sustrato de PET, en comparación con las películas comparativas examinadas. La alta adhesión es importante para satisfacer los requerimientos de adhesión de aplicaciones posprocesamiento, tales como termoformación. También, las películas de la invención no experimentan problemas de sabor ni olor. Es de notar que la película comparativa que contiene la composición de amarre que contiene 100 por ciento en peso del polímero de etileno/alfa-olefina tuvo una adhesión muy baja al PET, mientras que las películas de la invención tuvieron una adhesión alta al PET. También es de notar que las películas de la invención, cada una, contienen una composición de amarre que contiene un polímero ramificado homogéneamente, y de preferencia un polímero sustancialmente lineal homogéneamente ramificado, tienen una mejor adhesión que la película que contiene una composición de amarre que contiene un polímero ramificado heterogéneamente.
Las excelentes propiedades adhesivas encontradas en las películas de la invención son convenientes en películas coextruidas, e indican una buena adhesión en películas coextruidas. Estas propiedades de adhesión positivas también se encontrarían en un proceso de coextrusión de película multicapa, en donde por ejemplo, la estructura sería ABC, o ABDBC, en donde A = PET o PLA, B = capa de amarre, C = polímero basado en olefina, y D = poliamida o copolímero de EVOH.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1.- Una película que comprende por lo menos dos capas, una primera capa y una segunda capa; y en donde la primera capa está formada de una primera composición que comprende un poliéster, un ácido poliláctico (PLA), o una combinación de los mismos; y en donde la segunda capa está formada de una segunda composición que comprende por lo menos lo siguiente: A) polímero basado en etileno funcionalizado, y B) interpolímero de etileno/alfa-olefina; y en donde la primera capa es adyacente a la segunda capa.
2 - La película de la reivindicación 1 , en donde el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene una densidad menor de 0.93 g/cm3.
3.- La película de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la segunda composición comprende menos de 60 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A, basado en el peso total del componente A y el componente B.
4.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda composición comprende una cantidad menor o igual que 80 por ciento en peso del polímero basado en etileno funcionalizado del componente A (segunda composición), basada en el peso total del componente A y el componente B.
5.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polímero basado en etileno funcionalizado se selecciona de un homopolímero de etileno funcionalizado o un interpolímero de etileno/alfa-olefina funcionalizado.
6.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polímero basado en etileno funcionalizado es un polímero injertado con MAH.
7.- La película de la reivindicación 6, en donde el grado de injerto de MAH es de 0.05 a 1.20 por ciento en peso, basado en el peso de la segunda composición.
8.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda composición comprende una cantidad mayor o igual que 90 por ciento en peso del “peso total de los componentes A y B”, basado en el peso de la segunda composición.
9.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el interpolímero de etileno/alfa-olefina del componente B (segunda composición) tiene un punto de fusión (Tm) menor de 85°C, determinado por DSC.
10.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la proporción en peso del componente B al componente A es de 99:1 a 10:90. 1 1.- La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda composición comprende, además, el componente C, que es un interpolímero de etileno/alfa-olefina con una viscosidad en estado fundido menor o igual que 50,000 cP a 176.7°C (350°F). 12.- Un artículo que comprende la película que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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