PT888404E

PT888404E - Pelicula ou revestimento plasticos reseistentes aos uv utilizados para proteccao contra condicoes climatericas

Info

Publication number: PT888404E
Application number: PT97919865T
Authority: PT
Inventors: Hans Andersson; Lars Ohrn
Original assignee: Ludvig Svensson Internat B V
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2001-03-30
Also published as: PL329389A1; EP0888404A1; CN1219185A; IL126543A; BR9708711A; SE9601499D0; SE506736C2; IL126543A0; SE9601499L; DE69703203T2; HK1021383A1; CZ294164B6; PL188984B1; RU2195468C2; JP2000508689A; ES2152665T3; ES2153764A1; ES2153764B1; AU2419897A; DE888404T1

Description

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DESCRICÃO "Película ou revestimento plásticos resistentes aos UV utilizados para protecção contra condições climatéricas" A presente invenção refere-se a uma película ou revestimento plásticos resistentes aos UV sobre um outro material de suporte e que em particular se destinam a protecção contra condições climatéricas, por exemplo para serem utilizados em ligação ao crescimento de plantas, especialmente em cortinas de estufas, películas de estufas e material de cobertura para o crescimento de plantas ao ar livre, toldos, etc. Estas películas têm um grande problema em relação ao seu tempo de vida útil uma vez que a película é exposta à luz solar e aos vários produtos químicos utilizados, por exemplo, no crescimento de plantas.

Antecedentes da invenção

Para aumentar a vida destas películas, é conhecida a utilização de um estabilizante à luz do tipo de aminas estereoquimicamente impedidas (HALS -"Hindered Amines Light Stabilizer"). Isto é descrito, por exemplo, em EP-A-0 214 507. Estes estabilizantes são muito bons para películas finas com longos tempos de vida esperados. São frequentemente combinados com outros tipos de estabilizantes e também com absorventes de UV para aumentar mais o tempo de vida. As aminas estereoquimicamente impedidas são muito reactivas e rapidamente tomam conta dos produtos de degradação que se formam, e são básicas. Isto faz com que lhes seja fácil reagir com substâncias estranhas que entram em contacto com a película e em particular com substâncias ácidas, e.g., compostos à base de enxofre, cloro e bromo. Em algumas estufas estes produtos químicos são extensivamente utilizados para proteger as plantas de várias doenças e insectos. Quando as aminas estereoquimicamente impedidas reagem com estes produtos químicos os efeitos daqueles são perdidos e a protecção aos UV das películas é perdida. Alguns produtores de películas para estufas estão a limitar as suas garantias para a vida das películas em ligação com, ou em exposição durante períodos de tempo mais longos aos seguintes grupos de substâncias, insecticidas, fungicidas, etc., mais especificamente substâncias que contenham bromo, cloro, fluor, iodo, enxofre, produtos de petróleo e agentes protectores da madeira contendo cobre. 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 2

Sabe-se também que películas e revestimentos ficam com vidas mais curtas quando estão expostos à chamada chuva ácida, o que se pode aplicar a toldos colocados em ambientes com um elevado nível de poluição no ar. O produtor de estabilizantes HALS comercializa alguns tipos de estabilizantes, que serão adequados nestes ambientes, denominados "resistentes às chuvas ácidas", mas testes mostraram que a sua eficácia não difere muito dos outros estabilizantes HALS.

De JP-A-5245987 conhece-se uma película laminada destinada a estufas e semelhantes. Diz-se ter elevada resistência à tracção e ser transparente e resistente ao calor. A película é feita de EVA no qual foi enxertado um alcoxissilano insaturado com a ajuda de um peróxido, após o que o polímero foi reticulado. No enxerto a cadeia do polímero é aberta com o peróxido onde é ligado o grupo silano, que mais tarde é reticulado. Não há informação acerca de qualquer resistência aos UV por parte desta película e nas nossas próprias experiências. Nos exemplos, é mostrado que esta poliolefina enxertada com silano não tem a desejada resistência aos UV.

Podem-se iniciar fogos em estruturas de cortinas em estufas e estes podem-se propagar muito rapidamente. Deseja-se portanto obter um material à prova de chama, que tem também que ir de encontro a outras expectativas tais como a protecção aos UV, longa vida, etc., das cortinas de estufas.

Objecto da invenção e suas características mais importantes A finalidade da presente invenção é obter um material adequado para películas ou revestimentos plásticos sobre outro material de suporte em cortinas de estufas, películas de estufas e material de cobertura para crescimento de estufas ao ar. Tal como anteriormente mencionado, pode também ter aplicações em outros produtos, por exemplo toldos e persianas venezianas, uma vez que estes podem também estar expostos a um ambiente ácido. O material deverá ser estável aos UV e não ser afectado, ou ser afectado apenas em grau muito pequeno, pela exposição aos produtos químicos a que normalmente estão expostos num ambiente de uma estufa, e devem também, em alguns casos, ser resistentes à chama.

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Isto foi obtido, de acordo com a presente invenção, utilizando uma película ou revestimento que são total ou parcialnhente compostos por uma poliolefina reticulada contendo grupos silano que foram introduzidos na cadeia da poliolefina através de um processo de copolimerização. Isto constitui uma diferença relativamente a um polímero enxertado em que a cadeia da poliolefina é aberta, por exemplo por um peróxido, após o que os grupos silano são enxertados e reticulados. A reticulação do copolímero de poliolefina e silano é realizada preferivelmente por influência de água e um catalisador de condensações de silanol. A poliolefina consiste preferivelmente num polietileno, por exemplo polietileno de baixa densidade, LDPE ou alguns dos seus copolímeros, por exemplo EVA ou EBA. A superior estabilidade aos UV é surpreendente uma vez que o material é praticamente um copolímero de poliolefina normal com apenas a diferença de que as moléculas estão reticuladas umas nas outras, enquanto que propriedades tais como a cristalinidade, praticamente não são alteradas. A poliolefina, preferivelmente do grupo do polietileno, pode também conter um ou mais outros comonómeros em adição aos grupos silano. São exemplos destes comonómeros o acetato de vinilo, o acrilato de butilo, o 1-buteno e o 1-octeno.

Numa película de múltiplas camadas, pelo menos uma das camadas consistirá no copolímero de poliolefina e silano reticulado de acordo com a invenção, mas as outras camadas podem consistir em outros materiais, tais como material absorvente de radiação térmica. A película ou revestimento podem também ser proporcionados com aditivos. São exemplos destes aditivos pigmentos, que o tornam transparente a alguns comprimentos de onda da luz solar, e agentes anti-nevoeiro tais como estearato de glicerol, éster de glicerol ou outros produtos, para evitar gotas de condensação. O agente anti-nevoeiro pode apenas ser adicionado à camada externa. A película pode também ser do tipo celular, em que o fermento ou agente de sopragem, orgânico ou inorgânico, é misturado com o plástico quando a película é produzida, o que cria cavidades, fechadas ou ligadas, quando o agente de sopragem é libertado. Outros exemplos de aditivos são os 4 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ termoplásticos fragmentáveis, agentes de estabilização, agentes lubrificantes ou protectores contra a chama.

Descrição da invenção

Através da reticulação do copolímero de poliolefina e silano construi-se uma estrutura molecular tridimensional interminável, que dá ao material vantagens tais como:

Maior resistência à radiação UV; • maior resistência a produtos químicos; • maior resistência ao calor; • propriedades de memória no material, que resultam em menos encolhimento e numa menos tendência para formar pregas permanentes; • maior resistência à quebra; • melhores propriedades a baixa temperatura; • e combinações das propriedades anteriores. A composição polimérica na cadeia de base consiste num copolímero de poliolefina contendo grupos silano hidrolizáveis. Uma tal composição polimérica é descrita, por exemplo em SE-B-462 752. A desejada protecção contra a chama é obtida por adição de um agente protector contra a chama, à película plástica ou a suas fitas produzidas, que pode ser composto por um composto contendo um halogéneo ou fósforo. Estes podem ser utilizados sem que o nível de protecção aos UV seja reduzido, que é o caso quando se utilizam os chamados estabilizantes HALS para obter uma vida satisfatoriamente longa. Outra alternativa é o material de suporte ser composto de película plástica, ou fitas dessa película, contendo halogéneo ou fósforo, que são tratadas com uma camada do copolímero reticulado de poliolefina e silano.

Nas experiências descritas adiante utiliza-se um LDPE reticulado com um viniltrimetoxissilano. Este polímero comporta-se como um polietileno de baixa densidade "normal" no que diz respeito às propriedades de extrusão. Isto

83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 5 significa que ο polímero pode ser extrudido numa película numa extrusora normal sem reconstituintes ou aditivos especiais na forma de equipamento especial. A reticulação é obtida após a extrusão na presença de água e de um catalisador. A produção é descrita no exemplo que se segue.

Exemplo 1

Produção de uma película soprada contendo um polietileno reticulado.

Como polímero reticulado utilizou-se um LDPE reticulado com silano de Borealis, LE 4421, com adição de um catalisador, na forma de lote principal denominado LE 4436. O LE 4421 é um copolímero comercial onde viniltrimetoxissilano é polimerizado na cadeia. Utilizámos 5% de lote principal de catalisador. O polímero e o catalisador foram misturados separadamente imediatamente antes da extrusão, apesar de isto se poder também fazer com equipamento de mistura normal como está geralmente presente na extrusora. Uma vantagem deste último método é que se diminui o tempo de contacto entre o polímero e o catalisador, minimizando assim o risco de uma reticulação demasiado precoce, o que cria geles na película. O polímero e o lote principal de catalisador são armazenados protegidos de vapores e humidade, a cerca de 20°C, para diminuir o risco de uma reticulação demasiado precoce. O material da película com uma densidade de 923 kg/m3 e um MFR2 de 0,9g/10min, foi operado a uma temperatura regulada, nas zonas de aquecimento das extrusoras, de 150-170°C. A velocidade do parafuso era de 112 rpm, que originou uma força de tabalho de 52 Amp, uma pressão de fusão de 266 bar e uma temperatura de fusão de 178°C.

Para obter uma película com propriedades úteis para nós, utilizámos uma razão de sopragem de 1:2. A temperatura de fusão foi mantida abaixo de 180°C para evitar problemas com formação de geles. Para proteger o polímero da degradação durante a extrusão, esta foi estabilizada por estabilizantes de processo na forma de antioxidantes.

83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ Exemplo 2

Fizeram-se experiências para testar a vida de diferentes películas plásticas, que eram expostas a radiação UV e compostos de enxofre/enxofre.

Os testes realizados tinham o objectivo de reflectir, tanto quanto possível, as condições reais numa estufa. As amostras foram primeiro expostas a um dia e uma noite de enxofre utilizando uma chamada lâmpada de enxofre, após o que foram expostas num Atlas Xenon Weather-Ometer Ci35 A. As condições no Westher-Ometer eram: 0,35 W/m2 a 340 nm, 23h de luz/24h. Não houver pulverização de água. As condições devem reflectir as da Florida. Recolheram-se amostras do Weather-Ometer em intervalos regulares e testaram-se num instrumento de ensaio de tracção (velocidade de tracção de 100mm/min) e controlaram-se num FT-IR para observar a acumulação de carbonilo a 1718 cm1.

As películas testadas foram: 1. LDPE + HALS de 70 micra 2. copolímero reticulado de LDPE e silano de 70 micra.

Adiante apresentam-se os resultados obtidos. Estes são baseados em medições de resistência à tracção

Tabela 1

Tempo até 50% de esticamento relativo 1 2 A 1400 h > 1500 h B 470 h > 1500 h

Na experiência A as amostras de película foram expostas apenas ao Weather-Ometer. Na experiência B as amostras foram primeiro expostas 24h a uma lâmpada de enxofre e depois ao Weather-Ometer. 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 7

Como se observa das experiências, a película reticulada é muito estável aos UV independentemente de ser exposta ou não a enxofre. O polímero reticulado apresentou uma boa estabilidade aos UV quando não foi exposto a enxofre, mas após exposição a estabilidade da película aos UV diminuiu exponencialmente. Se desejarmos aumentar a vida do polímero reticulado é evidentemente possível adicionar-lhe um estabilizante HALS. O efeito do estabilizante em ambientes ácidos pode contudo ser questionado.

Exemplo 3 A experiência foi realizada para comparar a vida de películas plásticas de HDPE, HDPE enxertado com silano e copolímero de eteno/vinilsilano que foram expostas a radiação UV.

As películas foram expostas num Atlas Xenon Weather-Ometer Ci35A sob as condições: 0,35 W/m2 a 340 nm, 23h de luz/24h. Não houve pulverização de água. Realizou-se um teste mecânico simples de forma contínua durante o tempo em que as amostras envelheceram, tomando-as e dobrando-as. Desde que isto pudesse ser realizado sem que a amostra de película quebrasse ou se partisse em pedaços, o envelhecimento continuou. O tempo decorrido até que a amostra quebrasse ou se tornasse frágil, é dado na Tabela 2.

As películas testadas foram: HDPE de 50 micra HDPE + HALS de 50 micra A. HDPE enxertado com silano, de 50 micra B. HDPE enxertado com silano + HALS, 50 micra C. copolímero de etileno/vinilsilano + HALS, 50 micra D. (copolímero de etileno/vinilsilano + HDPE) 50/50, 50 micra E. (copolímero de etileno/vinilsilano + HDPE) 50/50 + HALS, 50 micra

Abaixo apresentam-se os resultados obtidos. 8 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ

Tabela 2

Tempo até que as amostras ficaram frágeis A* B* C D E I 1000h 1450h 1300h 1 300h >5000h *exemplos comparativos.

Como se observa, obtiveram-se resultados surpreendentemente bons com o copolímero de etileno/vinilo, em comparação com o polietileno enxertado com silano. O material de acordo com a invenção pode, como já mencionado, estar na forma de uma película ou na forma de um revestimento sobre outro material de suporte. A espessura é preferivelmente <500 micra. Por película referimo-nos tanto a películas contínuas como a pequenas fitas de película, que podem ser utilizadas em cortinas de estufas. A película pode ser do tipo de múltiplas camadas em que pelo menos uma das camadas é composta por copolímero reticulado de poliolefina e silano de acordo com a invenção, enquanto que as outras camadas podem ser de outro material, por exemplo material absorvente de calor. São exemplos destes materiais os copolírrieros de polietileno, EVA e EBA. A película pode ser pigmentada para obter filtragem selectiva da luz solar para afectar o crescimento das plantas. Com isto queremos dizer que é transparente apenas a alguns comprimentos de onda da luz solar. São exemplos destes pigmentos os pigmentos de interferência descritos em WO 95/05727. Também é uma possibilidade a adição de absorventes de UV, particularmente do tipo de benzofenona ou benzotriazol. Pode também conter os chamados agentes anti-nevoeiro para evitar a condensação de gotículas. O agente anti-nevoeiro pode ser adicionado apenas à camada da superfície da película. A película pode também ser do tipo dito celular, com o que queremos dizer, uma película plástica onde é misturado no plástico um componente fermento ou de bolhas, orgânico ou inorgânico, quando a película é produzida, que cria cavidades ou bolhas, fechadas ou ligadas, quando o componente de bolhas é esgotado. 9 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ

Um exemplo de como a película pode ser utilizada é na forma de cortinas ou toldos de protecção contra condições climatéricas, dobráveis, do tipo que compreende fitas mutuamente ligadas. As fitas podem ser pregueadas conjuntamente ou ligadas umas com as outras e/ou ligadas através de um sistema de feixes de fios, por exemplo através de um processo de tricotagem ou tecelagem. Um exemplo desta cortina de protecção contra condições climatéricas é descrito em EP0 109 951. As fitas aqui devem conter pelo menos parcialmente, a película plástica resistente aos UV de acordo com a presente invenção.

Outro exemplo de utilização da invenção é na forma de cortinas ou toldos de protecção contra condições climatéricas dobráveis, à prova de água, do tipo que compreende fitas mutuamente ligadas, feixes de fios ou uma combinação de fitas e feixes de fios, onde a cortina, pelo menos num dos lados, tem uma camada à prova de água completa ou parcialmente composta por uma película plástica resistente aos UV de acordo com a invenção.

Pelo menos uma parte das fitas na cortina ou no toldo de protecção contra condições climatéricas pode ser permeável à luz. As fitas podem ter como aditivo um agente protector contra a chama. A invenção não está evidentemente limitada aos exemplos descritos, sendo possíveis várias modificações dentro do âmbito das reivindicações.

Por LUDVIG SVENSSON INTERNATIONAL B.V. - 0 AGENTE OFICIAL -

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Ag. Qf. Pr. Ind.

Claims

83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Película ou revestimento plásticos resistentes aos UV sobre outro material de suporte, caracterizados por serem compostos, total ou parcialmente, por uma poliolefina reticulada contendo grupos silano que tenham sido introduzidos na cadeia da poliolefina por um processo de copolimerização.
2. Película ou revestimento plásticos de acordo com a reivindicação 1, caracterizados por a poliolefina reticulada consistir num polietileno, em particular LDPE (polietileno de baixa densidade) e/ou HDPE (polietileno de alta densidade), ou quaisquer dos seus copolímeros, e.g. EVA (acetato de etilenovinilo) ou EBA (acrilato de etilenobutilo).
3. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizados por serem de um tipo em camadas múltiplas em que pelo menos uma das camadas contém o copolímero reticulado de poliolefina e silano.
4. Película ou revestimento plásticos de acordo com a reivindicação 3, caracterizados por pelo menos uma das outras camadas conter um material absorvente de calor, e.g. EVA (acetato de etilenovinilo), EBA (acrilato de etilenobutilo), PET (poli(teraftalato de etileno)) ou PA (poliamida).
5. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizados por o copolímero de poliolefina e silano ter sido reticulado por influência de água e um catalisador de condensação de silano.
6. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer reivindicações anteriores caracterizados por a película/revestimento plásticos e/ou o material de suporte produzidos a partir de uma poliolefina reticulada serem proporcionados contendo como aditivo um agente de protecção contra a chama.
7. Revestimento resistente aos UV de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o material de suporte consistir, total ou parcialmente, num polímero contendo halogéneo ou fósforo, tal como PVC 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 2/3 (poli(cloreto de vinilo)), PVDC (poli(cloreto de vinilideno)), PCTFE (policlorotrifluoroeteno), PVF (polilfluoreto de vinilo)), PVDF (poli(fluoreto de vinilideno)), FEP (perfluoroetenopropeno), PTFE (politetrafluoroetileno) ou ETFE (politetrafluoroeteno).
8. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por estarem pigmentados para produzir um escudo selectivo à luz solar.
9. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por conterem, como aditivo, um agente anti-nevoeiro do tipo estearato de glicerol, éster de glicerol ou semelhante, para evitar gotas de condensação.
10. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por serem de um tipo celular, i.e. por a película possuir cavidades/bolhas abertas ou fechadas.
11. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por a poliolefina reticulada ser misturada com uma poliolefina e/ou um copolímero de poliolefina não reticulados.
12. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por conterem, como aditivo, um estabilizante aos UV, particularmente um estabilizante HALS.
13. Película ou revestimento plásticos de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores caracterizados por conterem, como aditivo, um absorvente de UV, em particular do tipo benzofenona ou benzotriazol.
14. Cortina ou toldo de protecção contra condições climatéricas, dobrável, do tipo que compreende fitas mutuamente ligadas, caracterizados por as referidas fitas serem pelo menos parcialmente compostas por uma película plástica resistente aos UV, que consiste, total ou parcialmente, numa poliolefina reticulada contendo grupos silano que tenham sido introduzidos na cadeia da poliolefina por um processo de copolimerização. 83 219 ΕΡ Ο 888 404/ΡΤ 3/3
15. Cortina ou toldo de protecção contra condições climatéricas, dobrável, à prova de água, do tipo que compreende fitas e/ou feixes de fios mutuamente ligados, caracterizados por a cortina possuir, em pelo menos um dos lados, uma camada à prova de água contendo, total ou parcialmente, uma poliolefina reticulada contendo grupos silano que tenham sido introduzidos na cadeia da poliolefina por um processo de copolimerização.
16. Cortina de protecção contra condições climatéricas de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizada por pelo menos algumas das fitas serem permeáveis à luz.
17. Cortina de protecção contra condições climatéricas de acordo com a reivindicação 14, 15 ou 16, caracterizada por as fitas serem produzidas a partir de uma película plástica resistente aos UV contendo como aditivo um inibidor de chama.
18. Cortina de protecção contra condições climatéricas de acordo com quaisquer ou algumas das reivindicações 14-17, caracterizada por as fitas estarem ligadas por feixes de fios. Lisboa, í3- Li:Z. 2000 Por LUDVIG SVENSSON INTERNATIONAL B.V. O AGENTE 0^3'

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