MXPA04001189A - Peliculas respirables. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a composiciones de pelicula respirable y a procesos para producir tales composiciones. Las peliculas respirables comprenden una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno. Dichas peliculas son utiles en muchas aplicaciones que incluyen panales y otros dispositivos de higiene personal.

Description

PELÍCULAS RESPIRABLES" CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a películas y procesos respirables para elaborar tales películas . Más particularmente, la invención se refiere a películas respirables que tienen una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno y procesos para elaborar tales películas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Frecuentemente se desean películas para su uso en aplicaciones que requieren resistencia a la penetración por líquidos. Tales aplicaciones incluyen, por ejemplo, pañales y otros productos de cuidado personal. En tales aplicaciones frecuentemente es deseable que las películas sean permeables al vapor. De esta manera, los pañales y otros dispositivos que tienen las películas son más confortables al portador debido a que pueden reducirse la humedad relativa y la temperatura en el pañal u otro producto. Las películas que son tanto permeables al líquido como permeables al vapor se llaman películas respirables. Las películas respirables se elaboran convencionalmente al modificar un polímero de manera que una película preparada a partir del polímero modificado es permeable al vapor. La modificación se lleva a cabo mezclando el polímero con una cantidad substancial de material de relleno de alta densidad tal como carbonato de calcio. Después, se extrude la mezcla de polímero-material de relleno a fin de formar una película. La película se calienta y estrecha para formar una película respirable. Desafortunadamente, cuando se utilizan tales materiales de relleno para producir películas respirables, la conformación de troquel ocurre durante la extrusión. La conformación de troquel disminuye el procesamiento y los resultados en parte del ácido esteárico recubierto sobre la superficie del material de relleno de carbonato de calcio. Con objeto de reducir la conformación de troquel, algunos fabricantes han buscado reducir el ácido esteárico asociado con el material de relleno. Desafortunadamente, esto da como resultado frecuentemente una película pobremente procesable y los fabricantes normalmente son forzados a agregar estearato de calcio lo cual se agrega al tiempo y gasto de procesamiento. Además, las películas respirables de la técnica anterior son caras debido al costo del compuesto asociado con la adición del material de relleno inorgánico de alta densidad, la tasa incrementada de desecho si se forma la película, los agujeros alrededor del material de relleno aglomerado y frecuentemente la integridad mecánica de la película respirable es insuficiente para algunas aplicaciones. Será deseable descubrir una nueva película respirable la cual no requiere un material de relleno de alta densidad, no es costosa, y tiene una buena integridad mecánica. Será deseable además descubrir un proceso para elaborar tales películas las cuales han reducido la conformación de troquel.

Ventajosamente, se ha descubierto una nueva película respirable que no requiere un material de relleno de alta densidad, es rentable, y tiene buena integridad mecánica. Sorprendentemente, las películas nuevas tienen, además de una buenas características de integridad mecánica, blandura, suavidad, y resbalabilidad que hacen las películas particularmente útiles para dispositivos de cuidado personal. La película respirable comprende (a) desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento de una fase continua de poliolefina; y (b) desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de una fase dispersa de poliestireno; donde la proporción de una tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno a índice de fundición de la poliolefina es menor que aproximadamente 2.5. Ventajosamente, se ha descubierto también un nuevo proceso para formar una película respirable. El proceso es ventajoso porque, por ejemplo, la dispersión de la fase de poliestireno se alcanza más fácilmente en comparación con el carbonato de calcio con proporciones de desecho potencialmente reducidas. El proceso comprende: (a) combinar desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento en peso de una poliolefina con desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliestireno donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición es menor que aproximadamente 2.5 y donde las condiciones de combinación son suficientes para formar una combinación que comprende una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno; (b) formar una película soplada o fundida, puede utilizarse fabricación a partir de la combinación; y (c) alargar dicha película bajo condiciones suficientes para formar dicha película respirable.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1 . La viscosidad como una función de la temperatura para las resinas utilizadas en combinaciones del Ejemplo 7 de la presente invención. Todas las viscosidades medidas en 0.1 s-1 , comparables a las tasas de extrusión de películas sopladas. Figura 2. icrográfica a 7000 veces de la muestra 1 0 del Ejemplo 7 que comprende una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno y que muestra los dominios esféricos y elípticos de poliestireno de HI PS dispersos en polietileno. La WVTR es > 3000 g/m2/día. Figura 3. micrográfica a 7000 veces de la muestra 12 del Ejemplo 7 que comprende una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno y que muestra los dominios alargados de poliestireno de HI PS dispersos en polietileno. La WVTR es <300 g/m2/día.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA I NVENCIÓN Procedimientos de Prueba v Definiciones A menos que se indique de otra manera, se emplearán los siguientes procedimientos de prueba, cada uno de los cuales se incorpora en la presente para referencia: La densidad se mide de acuerdo con AST D-792. Las muestras se ablandan a condiciones ambientales durante 24 horas antes de que se tome la medición. El alargamiento (%) se mide de acuerdo con ASTM D882. El índice de fundición (12), (medido en el caso de la poliolefina, por ejemplo, polímeros de etiieno lineales homogéneos o substancialmente lineales o polímero de etiieno de baja densidad) se mide de acuerdo con ASTM D-1238, condición 190 C/2.16 kg (anteriormente conocida como "Condición (E)"). El índice de fundición (110), (medido en el caso de la poliolefina, por ejemplo, polímeros de etiieno lineales homogéneos o substancialmente lineales o polímero de etiieno de baja densidad) se mide de acuerdo con ASTM D-1238, condición 190 C/10 kg. La tasa de flujo de fundición (medida en el caso de la fase dispersa de poliestireno) se mide de acuerdo con ASTM D-1238, condición 230 C/2.16 kg (anteriormente conocida como la "Condición (L)") . El peso molecular se determina utilizando la cromatografía de permeación de gel (GPC) en una unidad cromatográfica de alta temperatura de 150°C Waters equipada con tres columnas de porosidad mezcladas (Polymer Laboratories 103, 104, 105, y 106), que operan en una temperatura del sistema de 140°C. El solvente es 1 ,2,4-triclorobenceno, a partir del cual se preparan soluciones de 0.3 por ciento en peso de las muestras para la inyección. La proporción de flujo es 1 1 .0 mL/min y el tamaño de la inyección es de 100 microlitros.

La determinación de peso molecular se deduce utilizando normas de poliestireno de distribución de peso molecular estrecho (de Polymer Laboratories) en conjunto con sus volúmenes de producción. Los pesos moleculares equivalentes de polietileno se determinan utilizando coeficientes de Mark-Houwink apropiados para el polietileno y el poliestireno (como se describe por Williams y Word en Journal of Polymer Science, Polymer Letters, Vol. 6, (621 ) 1968, incorporada en la presente para referencia) a fin de derivar la siguiente ecuación: polietileno = a * (Mpoliestireno)b. En esta ecuación, a= 0.4316 y b= 1 .0. El peso molecular promedio, Mw, se calcula de la manera usual de acuerdo con la siguiente fórmula: x= ? wi*Mi donde w¡ y Mi son la fracción de peso y el peso molecular, respectivamente, de la iésima fracción que se produce a partir de la columna de GPC. La permeabilidad (tasa de transmisión de vapor de agua o WVTR) puede medirse de acuerdo con ASTM E-96-80 (100°F [37.7°C], humedad relativa del 90%). Alternativamente, la WVTR puede medirse con un Probador de Permeacion de Agua L80-4000 fabricado por Lyssy AG en Zollikon, Suiza. El término "composición" como se utiliza en la presente incluye una mezcla de los materiales que comprenden la composición, así como también, los productos formados por la reacción o la descomposición de los materiales que comprenden la composición. El término "derivado-de" significa elaborado o mezclado a partir de los materiales especificados, pero no necesariamente compuesto de una mezcla sencilla de aq uellos materiales. Las composiciones "derivadas de" materiales especificados pueden ser mezclas sencillas de los materiales originales, y pueden incluir también los productos de reacción de aquellos materiales, o pueden estar incluso compuestas totalmente de productos de reacción o descomposición de los materiales orig inales. El término "interpolímero" significa un polímero de dos o más comonómeros, por ejemplo, un copolímero , terpolímero, etc.

Fase dispersa de poliestireno La composición de película respirable de la presente invención exhibe una proporción de vapor de transmisión de agua (WTVR) sorprendente e inesperada. La composición de la película comprende generalmente una cantidad de fase dispersa de poliestireno de manera que se alarga la película, se forman los nulos en la vecindad de ias partículas dispersas. Los nulos permiten la difusión del vapor de agua mediante la película mientras se bloquea el paso de líquidos debido a la trayectoria tortuosa de una superficie de la película a la otra. La cantidad de partículas de fase dispersa en la composición de la película variará dependiendo de las propiedades deseadas, por ejemplo, WTVR, los demás componentes, y el tipo o tipos de polímeros empleados en la fase dispersa de poliestireno. Generalmente, la cantidad de fase dispersa en la película es de al menos aproximadamente 2, preferentemente al menos aproximadamente 1 5, más preferentemente al menos aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición total. Correspondientemente, la cantidad no es más que una cantidad, la cual es resultado de fases co-continuas. Generalmente, la cantidad empleada es menor que aproximadamente 60, preferentemente menos que aproximadamente 50, más preferentemente menos que aproximadamente 40 por ciento en peso de la composición totai. El tamaño de las partículas dispersas también variará dependiendo de las propiedades deseadas, por ejemplo, los demás componentes, y el tipo o tipos de polímeros empleados en la fase dispersa de poliestireno. Generalmente, con objeto de maximizar la WVTR, el tamaño de las partículas dispersas es de aproximadamente 1 a aproximadamente 1 0 mieras y más preferentemente desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 4 mieras. La fase dispersa de poliestireno comprende cualquier polímero el cual dispersará en la fase continua de poliolefina y formará nulos cuando se alargue la película correspondiente. Tales polímeros incluyen poliestireno, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno, policarbonato y mezclas de los mismos. Consecuentemente, la fase dispersa de poliestireno puede comprender poliestireno, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno, y policarbonato solo o en mezclas. El tipo específico de poliestireno no se encuentra particularmente limitado e incluye, por ejemplo, GPPS, HI PS, ABS, SAN , copolímeros de bloque de estireno, y mezclas de los mismos. El peso molecular del polímero o mezclas de polímeros para su uso en la fase dispersa de poliestireno en la presente invención se indica convenientemente utilizando una medición de flujo de fundición de acuerdo con ASTM D-1238, Condición 230°C/2.16Kg (anteriormente conocido como "Condición (L)") . La tasa de flujo de fundición es inversamente proporcional al peso molecular del polímero. Consecuentemente, a mayor peso molecular, menor será la tasa de flujo de fundición, aunque la relación no es necesariamente lineal. La dispersión de la fase de poliestireno en la fase de poliolefina generalmente se encuentra relacionada con la viscosidad. En el caso de la fase continua de poliolefina, la viscosidad es generalmente inversamente proporcional al índice de fundición. En el caso de la fase dispersa de poliestireno, la viscosidad generalmente es inversamente proporcional a la tasa de flujo de fundición. Un cálculo para comparar el índice de fundición con la tasa de flujo de fundición de la fase de poliestireno es dividir la tasa de flujo de fundición de la fase de poliestireno por 6.5. Consecuentemente, una fase de poliestireno que tiene una tasa de flujo de fundición de 3 g/1 0 min., es algo similar a un polietileno que tiene un índice de fundición de 0.5 g/10 min., en términos de viscosidad o comportamiento de flujo. Consecuentemente, la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno útil en la presente es importante porque la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de la fase continua de poliolefina debe ser tal que el poliestireno sea capaz de formar una morfología esférica dispersa, con el tamaño de la partícula en el rango descrito anteriormeníe. De acuerdo con lo anterior, la proporción anteriormente mencionada debe ser menor que aproximadamente 2.5, preferentemente menor que aproximadamente 2, más preferentemente menor que aproximadamente 1 .2, aún más preferentemente menor que aproximadamente 1 .0, muy preferentemente menor que aproximadamente 0.8. Correspondientemente, la proporción no debe ser tan baja que no pueda formarse ni alargarse una película para formar una película respirable. Utilizando la presente especificación y ejemplos un experto en la materia puede lograr fácilmente la morfología apropiada y anular el material mediante el alargamiento. Uno puede determinar también cuántos dibujos son necesarios para cavilar las partículas. Mientras no se desee estar atado a una teoría en particular, se considera que si una mayoría de partículas dispersas son más esféricas y menos elípticas, se incrementará la WVTR de la película alargada resultante. Esto es probablemente porque el alargamiento de una partícula esférica da como resultado un nulo más grande que el alargamiento de una partícula elíptica debido al mayor área de superficie alrededor de una partícula esférica. Así, un pronosticador de respirabilidad toma una micrográfica en la dirección del eje de máquina de la composición dispersa antes de alargar y examinar la proporción de longitud a proporción de las partículas dispersas en la fase de enfriado. Los ejemplos de tales micrográficas se muestran en las Figuras 2 y 3. Entre más cercana sea la proporción aproximadamente a uno, para una mayoría de partículas entonces es más probable que la composición exhiba una WVTR alta. Para una WTVR alta, una proporción preferida de longitud a diámetro, es decir, proporción de aspecto, para una mayoría de partículas dispersas es menor que aproximadamente 5, preferentemente menor que aproximadamente 3, más preferentemente una mayoría de las partículas dispersas tiene una proporción de aspecto desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 2.

Fase Continua de Poliolefina La cantidad de la fase continua de poliolefina en la composición de la película variará dependiendo de las propiedades deseadas, por ejemplo, la WTVR, los demás componentes, y el tipo o tipos de polímeros empleados. Generalmente, la cantidad de fase continua de poliolefina en la película es al menos aproximadamente 40, preferentemente al menos aproximadamente 50, mas preferentemente al menos aproximadamente 60 por ciento en peso de la composición total. Correspondientemente, la cantidad no es tanta que exista una cantidad inadecuada de fase dispersa de poliestireno. Generalmente, la cantidad empleada es menor que aproximadamente 98 y preferentemente menor que aproximadamente 95 por ciento en peso de la composición total. La fase continua de poliolefina generalmente comprende uno o más interpolímeros de etileno como el componente principal de la fase continua. La fase continua puede comprender componentes menores tales como polipropilenos que incluyen homopolímeros, copolímeros aleatorios, y de polipropileno de impacto. Otros componentes menores los cuales pueden comprender la fase continua incluyen polietileno de baja densidad lineal, polietilenos de baja densidad, y polietileno de alta densidad. Como se describió con anterioridad, es importante que independientemente de la composición de fase continua de la poliolefina, la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de la fase continua de poliolefina sea tal que se formen las partículas aleatoriamente dispersas, esféricas, de poliestireno. Consecuentemente, la proporción anteriormente dicha debe ser menor que aproximadamente 2.5, preferentemente menor que aproximadamente 2, más preferentemente menor que aproximadamente 1.2, aún más preferentemente menor que aproximadamente 1, y más preferentemente menor que aproximadamente 0.8. Correspondientemente, la proporción no debe ser tan baja que no se pueda formar y estirar una película a fin de formar una película respirable. Los interpolímeros que son útiles en la presente invención como la mayor parte de la fase continua de poliolefina incluyen polímeros de etileno lineales y polímeros de etileno substancialmente lineales. La cantidad de tales polímeros, si hay alguna, en la composición variará dependiendo de las propiedades deseadas, los demás componentes, y el tipo de polietileno lineal o substancialmente lineal. Los polímeros de etileno lineales o substancialmente lineales que pueden emplearse en la presente se caracterizan por una densidad de al menos aproximadamente 0.87, preferentemente al menos aproximadamente 0.89 g/cm3. Correspondientemente, la densidad es usualmente menor que aproximadamente 0.96, preferentemente menor que aproximadamente 0.94 g/cm3. Otra característica de los polímeros de etileno lineales o substancialmente lineales los cuales pueden emplearse en la presente es, por ejemplo, una distribución de peso molecular, Mw/Mn menor que o igual que aproximadamente 5, preferentemente menor o igual a aproximadamente 4, y más preferentemente desde aproximadamente 1 .5 hasta aproximadamente 4. Aún otra característica del polímero de etileno lineal o substancialmente lineal la cual puede emplearse en la presente es un índice de fundición, 12, medida de acuerdo con ASTM D- 238, Condición 190°C/2.1 6 kg de desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 30.0 dg/min. Se ha descubierto que una fase continua de poliolefina que comprende polímeros de etileno lineales o substancialmente lineales que tienen las propiedades anteriormente mencionadas entregan composiciones de película alargada de acuerdo con la presente invención las cuales tienen una WVTR sorprendente e inesperada sin que se requiera un material de relleno de alta densidad o un compatibilizador. El polímero de etileno lineal o substancialmente lineal que puede emplearse en la presente puede ser un homopolímero o copolímero de etileno con uno o más monómeros. Los monómeros o copolímeros de etileno preferidos con uno o más monómeros. Los monómeros preferidos incluyen C3-C8 alfa-olefinas tales como 1 -buteno, 1 -penteno, 4-metif-1 -penteno, 1 -hexeno, 1 -hepteno, 1 -octeno, y estireno. El polímero de etiieno lineal puede ser un polímero de etiieno preparado utilizando un catalizador de metal de transición, por ejemplo, un catalizador de sitio individual o un catalizador Ziegler-Natta. El término "polímero lineal" comprende tanto polímeros lineales homogéneos como polímeros lineales heterogéneos. Por el término "homogéneo" se denota que cualquier comonómero se distribuye aleatoriamente dentro de una molécula de interpolímero determinada y substancialmente todas las moléculas de ¡nterpolímero tienen la misma proporción de etileno/comonómero dentro del interpolímero. Sin embargo, a diferencia de los polímeros heterogéneos, cuando un polímero homogéneo tiene un pico de fundición mayor que 1 15 °C (tal como es el caso de los polímeros que tienen una densidad mayor que 0.940 g/cm3), tales polímeros no tienen adicionalmente un menor pico de fundición de temperatura distinto. Adicionalmente, los polímeros de etiieno lineal o substancialmente lineales homogéneos carecerán de una fracción de alta densidad mensurable, (es decir, esencialmente, la fracción homopolímera o lineal se mide por la Fraccionación de Elución de Temperatura Ascendente la cual se describe en la Patente de E. U. No. 5,089,321 y la cual se incorpora en su totalidad a y es parte de esta solicitud), por ejemplo no contendrán ninguna fracción de polímero que tenga un grado de ramificación menor que o igual a 2 metil/1000 carbonos. Los polímeros de etiieno lineal o substancialmente lineal homogéneos se caracterizan por tener una distribución de peso molecular estrecha (Mw/Mn). Para los polímeros de etileno lineales y substancialmente lineales, la distribución de peso molecular (Mw/Mn) es por ejemplo, menor que o igual a aproximadamente 5, preferentemente menor que o igual que aproximadamente 4, y más preferentemente desde aproximadamente 1 .5 hasta aproximadamente 4. La distribución de ramificaciones de comonómeros para los polímeros de etileno lineal y substancialmente lineal homogéneos se caracteriza por su SCBDI (índice de Distribución de ramificación de Cadena Corta) o CDBI (índice de Ramificación de Distribución de Composición) y se define como el porcentaje en peso de las moléculas de polímeros que tienen un contenido de comonómero del 50% del contenido de comonómero molar medio total. El CDBI de un polímero se calcula fácilmente a partir de los datos obtenidos de las técnicas conocidas en la materia, tales como, por ejemplo, fraccionación de elución de temperatura ascendente (en la presente abreviada como' REF") como se describe, por ejemplo, por Wild et al. , Journal of Polymer Sciences Poly. Phys. Ed. , Vol. 20, p. 441 . (1982), o en las Patentes de E.U. Nos. 4, 798,081 y 5,008,204 cada una de las cuales se incorporan en la presente para referencia. El SCBDI o CDBI para los polímeros substancialmente lineales útiles en las composiciones de la presente invención es preferentemente mayor que aproximadamente 50 por ciento, especialmente mayor que aproximadamente 70 por ciento, mas preferentemente mayor que aproximadamente 90 por ciento. Los interpolímeros de etileno/a-olefína lineales homogéneos pueden prepararse utilizando procesos de polimerización (por ejemplo, como el descrito por Elston en la Patente de E.U No. 3,645,992, cuya descripción se incorpora en la presente para referencia) los cuales proporcionan una distribución de ramificación de cadena corta homogénea. En su proceso de polimerización, Elston utiliza sistemas catalizadores de vanadio soluble para elaborar tales polímeros. Sin embargo, otros tales como Mitsui Petrochemical Company y Exxon Chemical Company han utilizado los así llamado sistemas de catalizador de sitio individual para elaborar polímeros que tienen una estructura lineal homogénea. Los interpolímeros de etileno/a-olefina lineales homogéneos se encuentran actualmente comercialmente disponibles por Mitsui Petrochemical Company bajo el nombre comercial "Tafmer". En contraste con los polímeros de etileno lineal homogéneos (los cuales tienen menos de 0.01 ramificaciones de cadena larga por 1 000 carbonos), los polímeros de etileno substancialmente lineales son polímeros homogéneos que tienen ramificación de cadena larga. En particular, como se utiliza en la presente, "substancialmente lineal" significa que la estructura principal del polímero se sustituye con aproximadamente 0.01 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos a aproximadamente 3 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos, preferentemente desde aproximadamente 0.01 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos hasta aproximadamente 1 ramificación de cadena larga/1000 carbonos, y más preferentemente desde aproximadamente 0.05 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos hasta aproximadamente 1 ramificación de cadena larga/1000 carbonos. La ramificación de cadena larga se define en la Patente de E. U. No. 5,783,638 incorporada en la presente como referencia. La ramificación de cadena larga (LCB) se define en la presente como una longitud de cadena de al menos un (1 ) carbono menor que el número de carbonos en el comonómero, mientras que la ramificación de cadena corta (SCB) se define en la presente como una longitud de cadena del mismo número de carbonos en el residuo del comonómero después de que se incorpora a la molécula de la estructura principal del polímero. Por ejemplo, un polímero substancialmente lineal de etileno/ 1 -octeno tiene una estructuras principales con ramificaciones de cadena larga de al menos siete (7) carbonos de longitud, pero también tiene ramificaciones de cadena corta de solo seis (6) carbonos de longitud. La ramificación de cadena larga puede distinguirse de la ramificación de cadena corta mediante la utilización de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C (NMR) y hasta cierto punto, por ejemplo, para que pueda cuantificarse el homopolímero de etileno utilizando el método de Randall (Rev. Macromol. Chem. Phys. , C29 (2&3), pág. 285-297), cuya descripción se incorpora en la presente como referencia. Sin embargo, como una materia práctica, la actual espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C no puede determinar la longitud de una ramificación de cadena larga en exceso de aproximadamente seis (6) átomos de carbono y como tal, esta técnica analítica no puede distinguir entre una ramificación de siete (7) carbonos y una ramificación de setenta (70) carbonos. La ramificación de cadena larga puede ser tan larga como aproximadamente la misma longitud que la longitud del polímero de estructura principal. Los polímeros de etileno substancialmente lineal utilizados en la composición de esta invención son conocidos, y estos y sus métodos de preparación se describen completamente, por ejemplo, en las Patentes de E.U. Nos. 5,272,236, 5,278,272 y 5,703, 1 87 todas las cuales se incorporan en su totalidad y son parte de esta solicitud. Son conocidos en la materia los métodos para determinar la cantidad presente de ramificación de cadena larga, tanto cualitativa como cuantitativamente. Para los métodos cualitativos para su determinación, ver, por ejemplo, las Patentes de E. U. Nos. 5,272,236 y 5,278,272, cuyas descripciones ambas se incorporan en la presente para referencia, las cuales describen el uso de una tensión de cizaliamiento aparente vs. una representación gráfica de la tasa de cizaliamiento aparente para identificar los fenómenos de fractura de fundición. Para que los métodos cuantitativos determinen la presencia de una ramificación de cadena larga, ver las Patentes de E. U. Nos. 5,272,236 y 5,278,272; Randall (Rev. Macromol. Chem, Phys. , C29 (2&3), p.285-297), las cuales describen la medición de la ramificación de cadena larga utilizando espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C, Zimm, G.H. y Stocktnayer, W. H. , J. Chem. Phys. 17, 1301 (1949); y Rudin, A. , Modern Methods of Polymer Characterization, John Wiley & Sons, New York (1991 ) pp. 103.1 12, las cuales describen el uso de una cromatografía de permeación de gel acoplada con un detector de dispersión de luz láser de ángulo bajo (GPC-LALLS) y cromatografía de permeación de gel acoplada con un detector de viscometro diferencial (GPC-DV). Cada una de estas referencias se incorporan en la presente como referencia. A. Willem deGroot y P. Steve Chum, ambos de The Dow Chemical Company, el día 4 de Octubre de 1994 en conferencia de la Federación de Química Analítica y Sociedad de Espectroscopia (FACSS) en San Luis, Missouri, presentaron datos que demuestran que el GPC-DV es de hecho una técnica útil para cuantificar la presencia de ramificaciones de cadena larga en polímeros de etileno substancialmente lineales. En particular, deGroot y Chum encontraron que el nivel de ramificaciones de cadena larga en las muestras de homopolímero de etileno substancialmente lineal medidas utilizando la ecuación de Zimm-Stockmayer se correlaciona bien con el nivel de ramificaciones de cadena larga medidas utilizando 13C NMR. Adicionalmente, deGroot y Chum encontraron que la presencia de octano no cambia el volumen hidrodinámico de las muestras de polietileno en la solución y, como tal, uno puede tomar en cuenta para el incremento del peso molecular atribuible a las ramificaciones de cadena corta de octano mediante el conocimiento del porcentaje de mol de octano en la muestra. Mediante la desconvolución la contribución al incremento del peso molecular atribuible a las ramificaciones de cadena corta de 1-octeno, deGroot y Chum mostraron que el GPC-DV puede ser utilizado para cuantificar el nivel de ramificaciones de cadena larga en copolímeros de etileno/octano substancialmente lineales.

DeGroot y Chum también mostraron que una representación gráfica de Log(12, índice de fundición) en función de Log(GPC Peso Molecular Promedio) determinada por el GPC — DV ilustra que los aspectos de ramificación de cadena larga (pero no la extensión de ramificación larga) de los polímeros de etileno substancialmente lineales son equiparables con aquellos de polietileno de baja densidad altamente ramificadas (LDPE) de alta presión, y son claramente distintos de los polímeros de etileno producidos utilizando catalizador de tipo Ziegler tales como complejos de titanio y catalizadores homogéneos ordinarios tales como complejos de vanadio y hafnio. El "índice de procesamiento reológico" (Pl) es la viscosidad aparente (en kpoises) de un polímero medido por un reómetro de extrusión de gas (GER). El reómetro de extrusión de gas se describe por M. Shida, R.N . Shroff y L.V. Cancio en Polymer Engineering Science, Vol. 17, No. 1 1 , p. 770 (1 977), y en "Rheometers for Molten Plastics" por John Dealy, publicado por Van Nostrand Reinhold Co. (1982) en las págs. 97-99, ambas publicaciones se incorporan para referencia en la presente en su totalidad. Los experimentos de GER se realizan a una temperatura de 190°C, a presiones de nitrógeno entre 250 a 5500 psig (17.5 a 386.6 kg/cm2) utilizando aproximadamente un diámetro de 7.54 cm , boquilla 20: 1 L/D con un ángulo de entrada de 180°. Para los polímeros de etileno substancialmente lineales útiles en la presente, el Pl es la viscosidad aparente (en kpoises) de un material medido por GER a una tensión de cizallamiento aparente de 2.15 x 106 dina/cm2. Los polímeros de etileno substancialmente lineales útiles en la presente tienen preferentemente un Pl en el rango de aproximadamente 0.01 kpoises a aproximadamente 50 kpoises, preferentemente aproximadamente 15 kpoises o menos. Los polímeros de etileno substancialmente lineales útiles en la presente tienen un Pl menor que o igual a aproximadamente 70% del Pl de un polímero de etileno lineal comparativo (sea un polímero polimerizado de Ziegler o un polímero ramificado uniformemente lineal descrito por Elston en la Patente de E. U. No. 3,645,992) a aproximadamente el mismo 12 y Mw/Mn. Los polímeros de etileno substancialmente lineales pueden caracterizarse adicionalmente por tener una resistencia a la fractura de fundición. Se utiliza una tensión de cizallamiento aparente versus una representación gráfica de la tasa de cizallamiento aparente para identificar el fenómeno de fractura de fundición. De acuerdo con Ramamurthy en el Journal of Rheology, 30(2), 337-357, 1986, encima de una cierta tasa de flujo crítica, las irregularidades de extrusión observadas pueden clasificarse ampliamente en dos tipos principales: fractura de fundición de superficie y fractura de fundición en bruto. La fractura de fundición de superficie ocurre bajo condiciones de flujo aparentemente permanente y oscila en detalle desde la pérdida de brillo de película limpia hasta la forma más severa de "piel de tiburón". El comienzo de la fractura de fundición de superficie (OSMF) se caracteriza al principio de la pérdida de brillo por extrusión en la cual la aspereza de la superficie del extrudado puede detectarse únicamente por una amplificación de 40x. La tasa de cizallamiento crítica al comienzo de la fractura de fundición de superficie para los homopolímeros de etileno substancialmente lineales es al menos 50 por ciento mayor que la tasa de cizallamiento crítica a) comienzo de la fractura de fundición de superficie de un polímero de etileno lineal comparativo (sea un polímero polimerizado de Ziegler o un polímero ramificado uniformemente lineal como el descrito por Elston en la Patente de E. U. No. 3,645,992) que tienen aproximadamente el mismo 12 y Mw/Mn. La fractura de fundición de brillo ocurre en condiciones de flujo de extrusión inestable y oscila en detalle desde distorsiones regulares (alternando áspero y suave, helicoidal, etc.) hasta distorsiones aleatorias. Para la aceptabilidad comercial, (por ejemplo, en películas sopladas y bolsas derivadas de ellas), los defectos en la superficie deben ser mínimos, si no es que ausentes, para la buena calidad de la película y buenas propiedades. La tensión de cizallamiento crítico al comienzo de la fractura de fundición de brillo para los polímeros de etileno substancialmente lineales utilizados en la preparación de las estructuras de película de la presente invención es mayor que aproximadamente 4 x 1 06 dinas/cm2. La tasa de cizallamiento crítica al comienzo de la fractura de fundición de superficie (OSMF) y del comienzo de la fractura de fundición de brillo (OGMF) se utilizarán en la presente con base en los cambios de la aspereza de la superficie y las configuraciones de los extrudados extruídos por un GER. Los polímeros de etileno substancialmente lineal se caracterizarán por tener un 11 0/12 (ASTM D-1238), el cual es mayor que o igual que aproximadamente 5.63, y es preferentemente desde 6.5 hasta aproximadamente 1 5, más preferentemente desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 1 0. La distribución de peso molecular ( w/Mn), medido por cromatografía de permeación de gel (GPC), se define por la ecuación: Mw/Mn < (11 0/12) - 4.63, y se encuentra preferentemente entre aproximadamente 1 .5 y 2.5. Para los polímeros de etileno substancialmente lineales, la tasa de 11 0/12 indica el grado de ramificación de cadena larga, es decir, entre más grande sea la tasa 110/12, mayor será la ramificación de cadena larga en el polímero. Los polímeros de etileno substancialmente lineales tienen una propiedad de flujo altamente inesperada donde el valor 11 0/112 del polímero es esencialmente independiente del índice de polidispersidad (es decir, Mw/Mn) del polímero. Eso se constata con resinas convencionales ramificadas homogéneamente lineales y de polietileno ramificadas heterogéneamente lineales que tienen propiedades Teológicas de manera tal que a fin de incrementar el valor 11 0/112 el índice de polidispersidad debe incrementarse también. El polímero de etileno substancialmente lineal o lineal homogéneo puede prepararse adecuadamente utilizando un complejo metálico de geometría restringida, tal como los descritos en la Solicitud de E. U. No. de Serie 545, 403, presentada el 3 de Julio de 1990 (EP-A-416,81 5); Solicitud de E. U. No. de Serie 702,475, presentada el 20 de Mayo de 1991 (EP-A-514,828); así como también U.S.-A-5,470,993, 5,374,696, 5,231 , 106, 5,055,438, 5,057,475, 5,096,867, 5,064,802 y 5, 132,380. En la Solicitud de E.U. No. de Serie 720,041 , presentada el 24 de Junio de 1 991 , (EP-A-514,828) se describen algunos derivados de borano de los catalizadores de geometría restringida anteriormente mencionados y se enseña y reivindica un método para la preparación. En U .S.-A-5,453,410, se describieron las combinaciones de catalizadores de geometría restringida catiónica con un alumoxano como catalizadores adecuados de polimerización de olefina. Para las enseñanzas contenidas en la presente, las solicitudes de Patente de Estados Unidos pendientes anteriormente mencionadas, Patentes de Estados Unidos presentadas y las Solicitudes de Patente Europea se incorporan en la presente para referencia. Los polímeros de etileno lineales heterogéneos son homopol/meros de etileno o copolímeros de etileno y una o más alfa olefinas C3 a C8. Tanto la distribución de peso molecular como la distribución de ramificación de cadena corta, que surgen de la copolimerización de alfa olefina, son relativamente amplias en comparación con polímeros de etileno lineal homogéneo. Los polímeros de etileno lineal heterogéneo pueden elaborarse en una solución, pasta aguada, o proceso de fase gaseosa que utiliza un catalizador de Ziegler-Natta, y son bien conocidos por aquellos expertos en la materia. Por ejemplo, ver U.S. -A-Patente No. 4,339,507, incorporada en la presente para referencia.

Proceso para formar las películas respirables Las películas respirables de la presente invención pueden formarse de la siguiente manera. Típicamente, es adecuado extrudir por combinación los componentes y cualquier aditivo adicional tal como auxiliares de procesamiento de deslizante, anti-bloque, y de polímero. La combinación de extrusión debe llevarse a cabo de manera tal que se logre un grado adecuado de dispersión. Los parámetros de combinación de extrusión variará necesariamente dependiendo de los componentes. Sin embargo, típicamente la deformación polimérica total, es decir, grado de mezclado, es importante y se controla, por ejemplo, por el diseño de tornillo y la temperatura de fundición. Después de la combinación de extrusión, se forma una estructura de película. La estructura de película puede elaborarse por técnicas de fabricación convencionales, por ejemplo, extrusión de burbuja sencilla, procesos de orientación biaxial (tales como marcos tendedores o procesos de burbuja doble) , extrusión de lámina/fundición sencilla, coextrusión, laminación, etc. Los procesos convencionales de extrusión de burbuja sencilla (conocidos también como proceso de película soplada caliente) se describen, por ejemplo, en The Enciclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Tercera Edición, John Wiley & Sons, Nueva York, 1981 , Vol. 16, págs. 41 6-417 y Vol. 18, págs. 1 91 -192, cuyas descripciones se incorporan en la presente para referencia. Los proceso de elaboración de película de orientación biaxial tales como los descritos en el proceso de "burbuja doble" de U.S. -A- Patente No. 3,456,044 (Pahlke) y los procesos descritos en U.S. -A-Patente No. 4,352, 849 ( ueller), U. S. -A-Patentes Nos. 4, 820,557 y 4,837,084 (ambas para Warren), U.S. -A- No. 4,865, 902 (Golike et al.), U.S. -A-Patente No. 4, 927, 708 (Herran et al.), U.S. -A-Patente No. 4,952,451 (Mueller), y U .S. -A-Patente Nos. 4,963,419 y 5,059,481 (ambas para Lustig et al), cuyas descripciones se incorporan en la presente para referencia, pueden utilizarse también para elaborar las novedosas estructuras de película de esta invención. La temperatura de ablandamiento durante la formación de película varía dependiendo de los componentes de la película pero normalmente se encuentra en un rango que asegura que la morfología alargada se relaje antes de pasar por la temperatura de transición vitrea de la fase de poliestireno dispersa. Generalmente, la temperatura de fundición es desde aproximadamente 175 hasta aproximadamente 260, preferentemente desde aproximadamente 185 hasta aproximadamente 240, más preferentemente entre aproximadamente 195 hasta aproximadamente 220 grados Celsius. Como con toda extrusión de burbuja, la burbuja debe permanecer estable. Para mantener una estabilidad de burbuja, la capacidad sopladora puede ajustarse ai ajustar la velocidad del aire y la altura de línea de helada (FLH). La proporción de explosión (BUR) y la tasa de descenso de nivel (DDR) pueden ajustarse también durante la formación de película dependiendo de los componentes y la temperatura de fundición. Típicamente, la BUR debe ser desde aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 4.5, preferentemente desde aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 3.7, y más preferentemente desde aproximadamente 2.8 hasta aproximadamente 3.5. Correspondientemente, la DDR debe ser desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25 y preferentemente desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 20. Consecuentemente, puede ser necesario ajustar parámetros del extrusor tal como (esto afecta la tasa de salida potencial pero que puede alcanzarse también más específicamente con una máquina diferente), diámetro de boquilla, y hueco de boquilla de manera que la morfología puede controlarse adecuadamente durante la formación de película. Después de que se ha formado la película, debe alargarse. El alargamiento puede realizarse de cualquier manera siempre y cuando se formen los nulos necesarios en la fase dispersa y la película se vuelva suficientemente respirable. Los parámetros de alargamiento que controlan normalmente la respirabilidad incluyen temperatura, alargamiento final, o tasa de descenso, y la velocidad de deformación. La temperatura de alargamiento debe controlarse de manera tal que la permeabilidad de película resultante sea el valor deseado. Generalmente, la permeabilidad puede incrementarse al ampliar una temperatura de desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 1 0, preferentemente desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 100, más preferentemente desde aproximadamente 70 hasta aproximadamente 100 grados Celsius. La tasa de deformación y el alargamiento final deben controlarse también de manera tal que la permeabilidad de la película resultante sea el valor deseado. Generalmente, la permeabilidad puede incrementarse empleando una tasa de deformación de desde aproximadamente 50% por minuto hasta aproximadamente 1 0000% por minuto, preferentemente desde aproximadamente 1 00% por minuto hasta aproximadamente 8000% por minuto, más preferentemente desde aproximadamente 50% por minuto hasta aproximadamente 5000% por minuto. De manera similar, la permeabilidad puede incrementarse empleando una tasa de descenso de desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 7, más preferentemente desde aproximadamente 4.5 hasta aproximadamente 5.5. Las películas respirables de los procesos anteriormente mencionados pueden elaborarse a cualquier grosor dependiendo de la aplicación . Típicamente las películas tienen un grosor total de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 5.5, preferentemente desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 4, más preferentemente desde aproxim adamente 1 .1 hasta aproximadamente 3.5 milésimos de pulgada. La permeabilidad puede ajustarse también dependiendo de la aplicación . Típicamente, la permeabilidad es desde aproximadamente 1 00 hasta aproximadamente 500 gr/m ilésimo de pulgada/m2/día de acuerdo con ASTM E96-80 ( 1 00°F [37.7°C], humedad relativa al 90%) o por mediciones q ue utilicen un Lyssy L80-4000. Las películas respirables pueden emplearse en dispositivos de cuidado personal tales como una capa de soporte en un pañal . En tal capa de soporte, la permeabilidad normalmente se encuentra desde aproximadamente 2500 hasta aproximadamente 4500 gr/milésimo de pulgada/m2/día. Dichos usos se describen detalladamente en WO 99/231 39 la cual se incorpora en la presente para referencia. Las películas y procesos de esta invención y su uso se describen más detalladamente por los siguientes ejemplos. A menos que se indique de otra manera, todas las partes y porcentajes se dan por peso.

Ejem plos Los polímeros de la tabla titulados "Polímeros" se utilizaron para preparar las composiciones y películas de los Ejemplos 1 -6 y los ejemplos comparativos. to o POLÍMEROS * Suministrado por EXXON/MOBIL Corporation (EXCEED 357C32) Ejemplo 1 Se mezcló una combinación q ue comprende 70% en peso de POLIOLEFI NA 1 y 30% en peso de POLIESTI RENO 1 utilizando una cabeza de mezclado Brabender W-50 a una temperatura de 1 80°C, una velocidad de rotor de 60 revoluciones por minuto (rpm) , y un tiempo de residencia de 1 0 minutos. Después se moldeó por compresión una película a una temperatura de placa de 1 80°C, una presión de 2000 libras por pulgada cuadrada en manómetro (140.6 kg/cm2) , un tiempo de residencia de 10 minutos , un tiem po de compresión de un minuto, y una tasa de enfriamiento de 20°C por minuto . El grosor de película resultante osciló de 9 a 1 2 milésimos de pu lgada (225-300 mieras) . La película resultante se alargó en un marco de pruebas Instron 5586 a una tasa de 1 00% por minuto a un alargamiento final de 200% en ambas direcciones, secuencialmente. La película alargada fue de aproximadamente 5.5 milésimos de pulgada (140 mieras) de grosor. La permeabilidad de la película alargada fue de 21400 g*milésimo de pulgada/m2/día (3900 g/m2/24 horas) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 ( 1 00°F [37.7°C], humedad relativa al 90%) .

Ejemplo 2 Una com binación seca q ue comprende 70% en peso de POLIOLEFI NA 2 y 30% en peso de POLI ESTI RENO 2 SE combinó en seco durante 1 0 m inutos. Después se empleó la combinación por extrusión utilizando un tornillo de dos etapas 24: 1 de dos pulgadas (5 cm) a 100 rpm con una salida de aproximadamente 22 kg/hr y un perfil de temperatura para alcanzar una temperatura de fundición de 190°C ± 1 0°C. Se emplearon cinco pasos para dispersar el POLI ESTIRENO 2. Después se empleó la extrusión en un extrusor de laboratorio Brabender de ¾ de pulgada (1 .9 cm) con una boquilla de película soplada para producir una salida cercana a 35 gramos/minuto. El perfil de temperatura se fijó para alcanzar una temperatura de fundición superior a los 240°C en una boquilla de 1 pulgada (2.54 cm) y un hueco de boquilla de 40 milésimos de pulgada (1 mm). La BUR empleada fue de 3.0, la DDR empleada fue 8, y la FLH fue de aproximadamente 12 cm. El resultado fue una película que tiene un grosor de 5 milésimos de pulgada (125 mieras). La película resultante se alargó no axialmente en dirección de la máquina a una velocidad de 100% por minuto hasta un alargamiento final de 500% en dirección de ia máquina. La película alargada fue de aproximadamente 3.0 milésimos de pulgada (75 mieras) de grosor. La permeabilidad de la película alargada fue de 3700 g*milésimo de pulgada/m2/día (1250 g/m2/24 horas) como se midió de acuerdo con AST E96-80 (100°F [37.7°C], humedad relativa al 90%).

Ejemplo 3 Una combinación seca que comprende 38.5% en peso de POLIOLEFI NA 2, 31 .5% en peso de POLIOLEFI NA 3, y 30% en peso de POLI ESTIRENO 2 se combinó en seco durante diez minutos. La combinación de extrusión se empleó después utilizando un tornillo de doble etapa 24: 1 de dos pulgadas (5 cm) a 130 rpm con una salida de aproximadamente 26 kg/hr y un perfil de temperatura para alcanzar una temperatura de fundición de 180°C ± 10°C. Se emplearon cinco pasos para dispersar el POLIESTI ENO 2. Se elaboró una película de fundición en un extrusor de laboratorio Brabender de ¾ de pulgada (1 .9 cm) que opera a 60-90 rpm para producir un salida cercana a 30-35 gramos/minuto con una boquilla de línea de película de fundición y despegue asociado donde se fijó el perfil de temperatura para asegurar una temperatura de fundición sobre 240°C en la boquilla de 15 cm de ancho y un hueco de boquilla de 12 milésimos de pulgada (250 mieras). La medición final se estableció a 5 milésimos de pulgada (127 mieras) variando la velocidad del cilindro rodado en coquilla y el ancho final de película fue de aproximadamente 1 3 cm. La película resultante se alargó a una velocidad de 100% por minuto hasta un alargamiento final de 500% en dirección de la máquina. La película alargada fue de aproximadamente 3.4 milésimos de pulgada (85 mieras) de grosor. La permeabilidad de la película alargada fue de 2200 g*mil/m2/día midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%).

Ejemplo 4 ( Efecto sobre la tasa de descenso) El Ejemplo 2 se repitió excepto que se empleó POLIESTI RENO 1 en lugar de POLIESTIRENO 2 para formar dos películas resultantes. Se alargó una película resultante hasta un alargamiento final de 300% en dirección de la máquina a una velocidad de 100% por minuto para entregar una película alargada con una medición final de aproximadamente 4.8 y una permeabilidad de 2200 g* milésimos de pulgada/m2/día (670 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (1 00°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%). La segunda película resultante se alargó hasta un alargamiento final de 500% en dirección de la máquina a una velocidad de 100% por minuto para entregar una película alargada con una permeabilidad de 3700 g* milésimos de pulgada/m2/día (1250 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%).

Ejemplo 5 (Efecto de grado de mezcla) El Ejemplo 4 se repitió para preparar dos películas alargadas. La primera película alargada se combinó por extrusión dos veces y entregó una película alargada con una permeabilidad de 270 g* milésimos de pulgada/m2/día (120 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%). La segunda película alargada se combinó por extrusión tres veces y entregó una película alargada con una permeabilidad de 1600 g* milésimos de pulgada/m2/día (760 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%).

Ejemplo 6 (Efecto en la temperatura de alargamiento) La película soplada que comprende 70% en peso de POLIOLEFINA 3 y 30% en peso de POLIESTI RENO 1 se sopló a una temperatura de 400°F (204°C) y una tasa de cintilación de aproximadamente 25 s"1 para formar dos películas que tienen cada una un grosor de 3 milésimos de pulgada (76.2 mieras). Se alargó una película a temperatura ambiente a una velocidad de 160% por minuto para entregar una película que tiene una permeabilidad de 160 g*milésimos de pulgada/m2/día (130 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%). La segunda película se alargó a una temperatura de 90°C a una velocidad de 160% por minuto para entregar una película que tiene una permeabilidad de 5300 g*milésimos de pulgada/m2/día (5900 g/m2/día) midiéndose de acuerdo con ASTM E96-80 (100°F [37.7°C] , humedad relativa al 90%).

Ejem plo 7 Procedimiento de compuesto Todas las combinaciones fueron compuestas utilizando un extrusor de dos tornillos Werner-Pfleiderer ZSK-30 mm elaborado por rupp. Este extrusor de dos tornillos co-gira y engrana con un LID de 32: 1. La configuración de tornillo utilizada para este proyecto particular se diseñó para maximizar la cantidad de dispersión de la fase de poliestireno en la fase continua de poliolefina. Todos los polímeros se han descrito en la tabla etiquetada "POLÍMEROS". Las composiciones de combinación con los porcentajes en peso de las composiciones totales se muestran en la Tabla 3.

Tabla 1 . Composiciones de combinación de fase continua de poíiolefina (PO) y de fase dispersa de poliestireno (PS) con porcentajes en peso.

PS = poliestireno PO = Doliolefina El perfil de tem peratura en el extrusor se fijó para entregar una temperatura de fundición de entre 150 y 1 80°C . Los comprimidos se extrudieron después en una línea de película soplada EGAN con un diámetro de boquilla de 3 pulgadas (7.6 cm). La altura de línea de helada (FLH) , la tasa de descenso de nivel (DDR) , la proporción de explosión (BU R) y la tem peratura de fundición se mantuvieron relativamente constantes a 1 1 pulgadas (27.9 cm) , DDR de 1 5, BUR de 2.5 , temperatura de fundición de 204°C. La altura de línea de helada se mantuvo relativamente alta para asegurar un tiempo de relajación suficiente para la fase de poliestireno anterior a la cristalización del polietileno. De manera similar, si la temperatura de fundición es demasiado alta, la fase de poliestireno permanece alargada y da como resultado una mala respirabilidad durante el paso de procesamiento secundario.

Resultados: condiciones de orientación y WVTR. Las películas se orientaron en un dispositivo de orientación de escala de laboratorio Iwamoto, capaz de inducir orientación tanto monoaxial como biaxial. Las condiciones de alargamiento para exhibir una WTVR relativamente alta para las muestras mostradas en la Tabla 1 se determinan en la Tabla 2. En el caso de las muestras 2, 4, 5, 6, 8, y 9, no se recogió ninguna muestra debido a que no se pudo orientar las películas. Aunque la tasa de viscosidad para la muestra 9 es óptima para una WVTR incrementada, las películas de LDPE/PS fueron demasiado quebradizas para alargarse a cualquier temperatura que sugiere que las combinaciones son tanto incompatibles como inmiscibles. El rango de composición óptimo de poliestireno para una WVTR incrementada es mayor a 20 por ciento de poliestireno pero menor que 40 por ciento. Con una carga de 40 por ciento en peso de poliestireno, los planteamientos de matriz co-continuo y la muestra no pueden orientarse a temperaturas óptimas tanto para polietileno como poliestireno (demasiado alta para PE es adecuada para PS). La viscosidad como función de la temperatura a la tasa de extrusión de película soplada aproximada de 0.1 s-1 se muestra en la Figura 1 . La muestra 1 , que contiene STYRON 685D y ELITE 5520 tuvo un orden 1 .5 de diferencia de magnitud en viscosidad a la temperatura de extrusión . La WVTR en la película fue de 1 75 g/m2/día. En comparación, la combinación LDPE 668 con STYRON 484 no fue capaz de alargarse. La delta de viscosidad fue despreciable. Sin embargo, en el caso de las combinaciones de LDPE/PS, el efecto de la ramificación de la ramificación de cadena larga no puede descuidarse. La rigidez y lo hético de la película muestran que el poliestireno no pudo dispersarse bien en la LDPE. Esto sugiere que la microestructura de cadena, en particular, las ramificaciones de cadena larga de la LDPE son importantes para crear la morfología correcta. A tasas bajas de cintilación, la ramificación de cadena larga resiste la extensión y es improbable que forme una matriz continua alrededor de la fase de poliestireno. Para examinar el efecto del co-monómero, se comparó una combinación 70/30 de un copolímero de etileno-hexeno, EXCEED 357C32 de EXXON/MOBI L con STYRON 484 (Tabla 3) con la muestra 10 la cual empleó un copolímero de octeno de etileno con la misma densidad y 12 como la resina EXCEED. La WVTR resultante fue de 2200 g/m2/día, consistente con aquellos resultados obtenidos para la muestra 1 0.

Tabla 2. Condiciones de orientación para las muestras descritas en la Tabla 1 .

Con objeto de expandir la aplicabilidad de este concepto, se realizaron nuevas combinaciones para las cuales se redujo también la tasa de viscosidad . Además, también se intentó el uso de un copolímero con contenido de estireno para determi nar si la funcionalidad de estireno actuó como un compatibilizador. Estas combinaciones se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3. Com binaciones de poliestireno de mayor peso molecular con interpolímeros de etileno-estireno y resinas de polietileno.

PS= Poliestireno PO= Poliolefina Las condiciones de orientación y WVTR para las m uestras descritas en la Tabla 3 se m uestran en la Tabla 4.

Tabla 4. Condiciones de orientación y WVTR para las muestra descritas en la Tabla 5. Todas las películas fueron originalmente de 4 milésimos de pulgada (101 .6 m ieras) .

Las muestras 1 1 y 1 9 no pudieron orientarse bajo las condiciones utilizadas com únmente para el resto de las muestras.

Resultados: Morfología de fase dispersa La respirabilidad más alta se obtiene en sistemas que inluyen uno o más de los siguientes: 1 ) segmentación de la fase de poliestireno en la fase de poliolefina ocurre durante la formación del compuesto para crear una buena dispersión; 2) tasa de viscosidad en las condiciones de fabricación crea una morfología de fase dispersa esférica (dependiendo de la temperatura de fundición y la altura de línea de helada o tiempo de enfriamiento); y 3) se optimiza la tasa de viscosidad en la temperatura de fundición de extrusión Las combinaciones que muestran una buena dispersión de la fase de poliestireno en la fase de poliestireno (tal como en la Figura 2) mostraron generalmente una buena respirabilidad. La combinación de la Figura 2 tuvo una WVTR > 3000 g/m2/día consideraba debida en parte a su morfología creada al utilizar una temperatura de fundición menor y una mayor altura de línea de helada. En comparación, los dominios alargados (tales como en la Figura 3) generalmente no crearon el volumen cavitado necesario para una gran transmisión de vapor de agua. La Figura 3 es la misma combinación que se muestra en la Figura 2 pero se extrude a una temperatura de fundición más alta y una menor altura de línea de helada. La WVTR para esta muestra fue de <500 g/m2/día.

Claims (1)

1. REIVIN DICACIONES 1 . U na película respirable que comprende: (a) desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento en peso de una fase continua de poliolefina; y (b) desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de una fase dispersa de poliestireno; donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de la poliolefina es menor que aproximadamente 2.5. 2. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor que aproximadamente 2. 3. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor que aproximadamente 1 .5. 4. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor que aproximadamente 1 .2. 5. 2. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor q ue aproximadamente 1 . 6. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor q ue aproximadamente 0.8. 7. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la película se caracteriza por la ausencia de un com patibilizador de cera. 8. La película respirable seg ún la reivindicación 1 , donde la película se caracteriza por la ausencia de un material de relleno inorgánico. 9. La película respirable según la reivindicación 1 , donde el tamaño de partícula dispersa es desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 1 0 mieras. 1 0. La película respirable según la reivindicación 1 , donde el tamaño de partícula dispersa es desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 4 mieras . 1 1 . La película respirable según la reivindicación 1 0, donde la proporción de largo a diámetro de una mayoría de partículas dispersas en una fase enfriada es desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 2. 12. La pel ícula respirable según la reivindicación 1 , donde la poliolefina se selecciona a partir del g rupo que consiste en un pol ímero de etileno lineal o polímero de etileno substancialmente lineal caracterizado por: (1 ) una densidad de desde aproximadamente 0.87 hasta aproximadamente 0.96 g/cm3, (2) una distribución de peso molecular, Mw/Mn, menor que o igual a aproximadamente 5, y (3) un índice de fundición, 12, midiéndose de acuerdo con ASTM D-1238, Condición 190° C/2. 1 6 kg de desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 20.0 dg/minuto. 13. La película respirable según la reivindicación 12, donde el polímero de etileno lineal o substancialmente lineal comprende un copolímero seleccionado a partir del grupo que consiste en etileno y 1 -octeno, etileno y 1 -buteno, etileno y 1-hexeno, etileno y 1 -peníeno, etileno y 1 -hepteno, etileno y 4-metilpenteno-1 y mezclas de los mismos. 14. La película respirable según la reivindicación 1 , donde la fase dispersa de poliestireno comprende GPPS, HI PS, ABS, SAN, copolímeros de bloque de estireno, o una mezcla de los mismos. 15. Una película respirable que comprende: (a) desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 95 por ciento en peso de una fase continua de poliolefina; (b) desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40 por ciento en peso de una fase dispersa de poliestireno; donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de la poliolefina es menor que aproximadamente 1 . 16. La película respirable según la reivindicación 15, donde la fase continua de poliolefina comprende un copolímero de etileno y 1 -octeno, etileno y 1 -buteno, o etileno y 1 -hexeno, etileno y 1 -penteno, etileno y 1 -hepteno, o etileno y 4-metilpenteno- o una mezcla de los mismos y donde la fase dispersa de poiiestireno comprende GPPS , HI PS , ABS , SAN , copolímeros de bloque de estireno, o una mezcla de los mismos. 17. La película respirable seg ún la reivindicación 15 , donde el tam año de partícula dispersa es desde aproximadamente 1 hasta 4 mieras. 1 8. La película respirable según la reivindicación 1 5, donde la película tiene una permeabilidad mayor que 1 00 g/milésimo de pulgada/m /dad. 1 9. Un proceso para formar una película respirable, que comprende: (a) combinar desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento en peso de una poliolefina con desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poiiestireno donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poiiestireno al índice de fundición de poliolefina es menor que aproximadamente 2 y donde las condiciones de com binación son suficientes para formar una combinación que comprende una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poiiestireno; (b) formar una película soplada o de fundición a partir de la combinación; y (c) alargar dicha película bajo condiciones suficientes para formar dicha película respi rable. 20. El proceso seg ún la reivindicación 19, donde la combinación comprende la combinación de extrusión. 21 . El proceso según la reivindicación 1 9, donde la poliolefina comprende un copolímero de etileno y 1 -octeno, etileno y 1 -buteno , o etileno y 1 -hexeno, etileno y 1 -penteno, etileno y 1 -hepteno, o etileno y 4-metilpenteno-1 o una mezcla de los mismos y donde el poliestireno comprende GPPS, HI PS, ABS, SAN , copolímeros de bloque de estireno o una mezcla de los mismos. 22. El proceso según la reivindicación 19, donde la película soplada o fundida se forma a una temperatura de fundición de desde aproximadamente 1 75 hasta aproximadamente 260°C, una B U R de desde aproximadamente 1 .5 hasta aproximadamente 4.5, y una DDR desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25. 23. El proceso según la reivindicación 1 9, donde la tem peratura de alargam iento es desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 1 1 0°C. 24. El proceso según la reivindicación 1 9, donde la temperatura de alargamiento es desde aproximadamente 70 hasta aproximadamente 1 00°C. 25. Un proceso para formar una película respirable que comprende: (a) combinación de extrusión desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento en base de una poliolefina que comprende un copolímero de etileno y 1 -octeno, etileno y 1 -buteno, o etileno y 1 -hexeno, etileno y penteno , etileno y 1 -hepteno, o etileno y 4- metilpenteno-1 o una mezclas de los mismos con desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliestireno que comprende GPPS, HIPS, ABS, SAN, copolímeros de bloque de estireno, o una mezclas de los mismos, donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de poliolefina es menor que aproximadamente 1 y donde las condiciones de combinación son suficientes para formar una combinación de extrusión que comprende una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno; (b) formar una película soplada o fundida a partir de la combinación de extrusión donde la película se forma al emplear una temperatura de fundición de desde aproximadamente 175 hasta aproximadamente 260°C, una BUR desde aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 3.7; y una DDR desde aproximadamente 15 hasta 20; (c) alargar dicha película bajo condiciones suficientes a fin de formar dicha película respirable comprendiendo dichas condiciones un alargamiento de desde aproximadamente 200 hasta aproximadamente 600%, una tasa de deformación de desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 10000% por minuto y una temperatura de desde aproximadamente 70 hasta aproximadamente 1 10°C. 26. Un dispositivo de cuidado personal que comprende una película respirable donde dicha película respirable comprende (a) desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 98 por ciento en peso de una fase continua de poliolefina; y (b) desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de una fase dispersa de poliestireno; donde la proporción de la tasa de flujo de fundición de la fase dispersa de poliestireno al índice de fundición de la poliolefína es menor que aproximadamente 2. 27. El dispositivo de cuidado personal según la reivindicación 26, donde la película respirable se em plea como una capa de soporte. RESU EN La presente invención se refiere a composiciones de película respirable y a procesos para producir tales composiciones. Las películas respirabies comprenden una fase continua de poliolefina y una fase dispersa de poliestireno. Dichas películas son útiles en m uchas aplicaciones que incluyen pañales y otros dispositivos de higiene personal .