Método para producir una lámina microporosa.

Un método para producir un material de lámina microporosa,

comprendiendo dicho material microporoso:

- una matriz polimérica que comprende poliolefina,

- una carga sustancialmente insoluble en agua finamente dividida y distribuida a lo largo de la matriz, y

- una red de poros interconectados que comunican a través del material microporoso, comprendiendo dicho método

(a) formar una mezcla que comprende la poliolefina, carga inorgánica y una composición plastificante de procesamiento

(b) extruir la mezcla para formar una lámina continua; y

(c) poner en contacto la lámina continua con una composición de fluido de extracción para extraer la composición plastificante de procesamiento de la lámina continua para formar el material de lámina microporosa; en donde la composición de fluido de extracción se selecciona de uno o más azeótropos de hidrocarburos halogenados seleccionados de trans-1,2-dicloroetileno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentano y/o 1,1,1,3,3- pentafluorobutano y que tienen un punto de ebullición de 75 °C o menor, y que esencialmente están libres de tricloroetileno; y

en el que el material de lámina microporosa tiene una resistencia a la tracción igual o superior a 800 kPa, en donde la Resistencia a la Tracción se refiere la resistencia al 1% de deformación en la dirección de la máquina ("DM") determinada por la norma ASTM D 828 - 97 (reaprobada en 2002) modificada usando una velocidad de la cruceta de la muestra de 5,08 cm/minuto hasta completar 0,508 cm de velocidad de trayecto lineal, momento en el cual la velocidad de la cruceta se acelera a 50,8 cm/segundo y, cuando la anchura de la muestra es de aproximadamente 1,2 cm y la longitud de calibre de la muestra es de 5,08 cm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/035834.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: PARRINELLO, LUCIANO, M., DENG,JUN, BOYER,JAMES L, WARBURTON,YI J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Producción de sustancias macromoleculares para producir... > C08J9/28 (por eliminación de una fase líquida de una composición o artículo macromolecular, p. ej. secado del coágulo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > C08J9/00 (Producción de sustancias macromoleculares para producir artículos o materiales porosos o celulares; Su tratamiento posterior (aspectos mecánicos del modelado de materias plásticas o sustancias en estado plástico para la fabricación de objetos porosos o celulares B29C))

PDF original: ES-2480192_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método para producir una lámina microporosa Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para producir un material de lámina microporosa.

Antecedentes de la invención

En los últimos años, se han desarrollado papeles sintéticos para uso en las industrias de impresión y etiquetado. Los papeles sintéticos ofrecen ventajas significativas sobre el papel de pulpa de madera natural, incluyendo, por ejemplo, mejor calidad de impresión, resistencia al agua, resistencia al desgarro y resistencia a la tracción. Normalmente, dichos materiales están compuestos por materiales poliméricos tales como poliolefinas o poliésteres.

En la fabricación de determinados materiales de láminas de poliolefina microporosas, los polímeros de poliolefina normalmente se mezclan con materiales de carga insolubles en agua finamente divididos y plastificantes orgánicos. La mezcla de materiales se extruye a través de un troquel de láminas para formar una lámina continua compuesta por una matriz polimérica de poliolefina que tiene material de carga insoluble en agua finamente dividida distribuida a lo largo de la matriz. Una red de poros interconectados comunica a través del material de lámina microporosa. El plastificante orgánico, que facilita el proceso de extrusión, se extrae de la lámina poniendo en contacto la lámina con una composición de fluido de extracción. Composiciones de fluido de extracción convencionales incluyen, por ejemplo, hidrocarburos halogenados tales como 1,1,2-tricloroetileno, percloroetileno, 1,2-dicloroetano, 1,1,1- tricloretano, 1,1,2-tricloretano y cloruro de metileno; o aléanos tales como hexano, heptano y tolueno.

Para muchas aplicaciones finales, es importante eliminar parte o una porción significativa del plastificante orgánico del material de lámina microporosa. Por ejemplo, cuando el material de lámina microporosa se va a usar como lámina imprimible, el plastificante residual podría afectar de forma negativa a la calidad de impresión. Asimismo, cuando el material de lámina microporosa se ha de usar como capa en una estructura laminada de múltiples capas, por ejemplo como tarjeta de identificación, un contenido elevado de plastificante residual podría afectar de forma negativa a la fuerza de pelado de laminación. Por supuesto, para algunas aplicaciones finales, un contenido más alto en plastificante residual puede ser ventajoso.

Asimismo, es deseable que exista una composición de fluido de extracción residual mínimo en la lámina microporosa. Por ejemplo, el fluido de extracción residual debería minimizarse o eliminarse en conjunto del material de la lámina microporosa donde el material de la lámina microporosa se va a usar en última instancia como material de etiquetado o envasado para alimentos o productos farmacéuticos. En algunos procesos de fabricación, el uso de las composiciones de fluido de extracción convencionales mencionados anteriormente tales como los aléanos se han evitado porque estos materiales son inflamables, de modo que se requiere especial manipulación y equipo. Asimismo, algunos de los hidrocarburos halogenados convencionales se han identificado como sustancias muy preocupantes según los reglamentos en materia de salud humana y ambiental, tales como el sistema de Registro, Evaluación y Autorización de Sustancias Químicas ("REACH") adoptado recientemente en la Unión Europea. Por ejemplo, es probable que el tricloroetileno, un carcinógeno de nivel 2, se indique como sustancia "carcinogénica, mutagénica o tóxica para la reproducción" ("CMR") según el sistema REACH.

El documento GB-A-1.44.28 divulga la extracción de una lámina de material de poliolefina que contiene plastificantes con agua o disolventes orgánicos como metanol con el fin de producir películas porosas y elementos moldeados porosos,

En el documento US-A-5.948.557 se conoce un material microporoso muy fino que comprende una matriz de poliolefina sustancialmente lineal, partículas de carga sustancialmente insolubles en agua finamente divididas a lo largo de la matriz y una red de poros interconectados que se comunican sustancialmente a lo largo de dicho material microporoso.

El documento US-A-5.32.45 se refiere a un artículo recubierto que comprende un recubrimiento permeable al vapor de humedad sustancialmente continuo de polímero hidrofóbico unido a un lado de una lámina de material microporoso que comprende una matriz que consiste esencialmente en una poliolefina lineal de peso molecular ultraalto, una gran proporción de carga silícea insoluble en agua finamente dividida y poros interconectados.

A la luz de lo anterior, sería deseable fabricar material de lámina microporosa usando una composición de fluido de extracción que se pueda retirar fácilmente del material de lámina microporosa final, que sea no inflamable y que no sea una sustancia motivo de preocupación según los reglamentos en materia de salud humana y ambiental.

Sumario de la invención

La presente invención está dirigida a un método para producir un material de lámina microporosa, comprendiendo dicho material microporoso:

- una matriz polimérica que comprende poliolefina,

- una carga insoluble en agua finamente dividida distribuida a lo largo de la matriz, y

- una red de poros interconectados que se comunican a través del material microporoso,

comprendiendo dicho método

(a) formar una mezcla que comprende la poliolefina, la carga inorgánica y una composición plastificante de procesamiento

(b) extruir la mezcla para formar una lámina continua; y

(c) poner en contacto la lámina continua con una composición de fluido de extracción para extraer la composición plastificante de procesamiento de la lámina continua para formar el material de lámina microporosa;

en el que la composición de fluido de extracción se selecciona de uno o más azeótropos de hidrocarburos halogenados seleccionados de trans-1,2-dicloroetileno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentano y/o 1,1,1,3,3- pentafluorobutano y que tienen un punto de ebullición de 75 °C o menor, y que esencialmente están libres de tricloroetileno; y

en el que el material de lámina microporosa tiene una resistencia a la tracción igual o superior a 8 kPa, de modo que la Resistencia a la Tracción se refiere la resistencia al 1% de deformación en la dirección de la máquina ("DM") determinada por la norma ASTM D 828 - 97 (reaprobada en 22) modificada usando una velocidad de la cruceta de la muestra de 5,8 cm/minuto hasta completar ,58 cm de velocidad de trayecto lineal, momento en el cual la velocidad de la cruceta se acelera a 5,8 cm/segundo y, cuando la anchura de la muestra es de aproximadamente 1,2 cm y la longitud de calibre de la muestra es de 5,8 cm.

Descripción detallada de la invención

Cabe indicar que, como se usa en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "uno", "una" y "el/la" incluyen las referencias en plural a menos que el contexto lo limite expresa e

inequívocamente a una referencia.

Se entiende que cada una de las diversas realizaciones y ejemplos de la presente invención como se presentan en el presente documento son no limitantes con respecto al alcance de la invención.

Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención está dirigida a un método de producir un material de lámina microporosa que comprende una matriz polimérica que comprende poliolefina carga sustancialmente insoluble en agua finamente dividida, distribuida a lo largo de la matriz y una red de poros interconectados que se comunican sustancialmente a lo largo del material microporoso.

Como se usa en el presente documento, "material microporoso" o "material de lámina microporosa"... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para producir un material de lámina microporosa, comprendiendo dicho material microporoso:

- una matriz polimérica que comprende poliolefina,

- una carga sustancialmente ¡nsoluble en agua finamente dividida y distribuida a lo largo de la matriz, y

- una red de poros ¡nterconectados que comunican a través del material microporoso,

comprendiendo dicho método

(a) formar una mezcla que comprende la poliolefina, carga Inorgánica y una composición plastificante de procesamiento

(b) extruir la mezcla para formar una lámina continua; y

(c) poner en contacto la lámina continua con una composición de fluido de extracción para extraer la composición plastificante de procesamiento de la lámina continua para formar el material de lámina microporosa;

en donde la composición de fluido de extracción se selecciona de uno o más azeótropos de hidrocarburos halogenados seleccionados de trans-1,2-dicloroetileno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentano y/o 1,1,1,3,3- pentafluorobutano y que tienen un punto de ebullición de 75 °C o menor, y que esencialmente están libres de tricloroetileno; y

en el que el material de lámina microporosa tiene una resistencia a la tracción igual o superior a 8 kPa, en donde la Resistencia a la Tracción se refiere la resistencia al 1% de deformación en la dirección de la máquina ("DM") determinada por la norma ASTM D 828 - 97 (reaprobada en 22) modificada usando una velocidad de la cruceta de la muestra de 5,8 cm/minuto hasta completar ,58 cm de velocidad de trayecto lineal, momento en el cual la velocidad de la cruceta se acelera a 5,8 cm/segundo y, cuando la anchura de la muestra es de aproximadamente 1,2 cm y la longitud de calibre de la muestra es de 5,8 cm.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el material de lámina microporosa contiene un 7 por ciento en peso o menos o un 3 por ciento en peso o menos o un 2 por ciento en peso o menos de la composición de plastificante de procesamiento.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el material de lámina microporosa contiene 2 partes por millón o menos o 1 partes por millón o menos de la composición del fluido de extracción.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la composición del fluido de extracción tiene un punto de ebullición de 5 °C o menos o un punto de ebullición que varía de 2 °C a 45 °C.

5. El método de la reivindicación 1, en el que la composición del fluido de extracción tiene un término de Coulomb del parámetro de solubilidad calculado (ócib) que varía de4a9ode4a6 (J/cm3)1/2 medido como se define en el párrafo [5] de la memoria descriptiva.

6. El método de la reivindicación 1, en el que la composición del plastificante para procesamiento comprende un aceite de procesamiento seleccionado de aceite parafínico, aceite nafténico y/o aceite aromático.

7. El método de la reivindicación 1, en el que la composición del fluido de extracción comprende un azeótropo de hidrocarburos halogenados que tiene un término de Coulomb del parámetro de solubilidad calculado (5Cib) que varía de 4 a 9 (J/cm3)1/2 medido como se define en el párrafo [5] de la memoria descriptiva.

8. El método de la reivindicación 7, en el que la composición del fluido de extracción comprende un azeótropo de hidrocarburos halogenados seleccionado de trans-1,2-dicloroetileno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentano y/o 1,1,1,3,3-pentafluorobutano.

9. El método de la reivindicación 1, en el que la poliolefina comprende polietileno de peso molecular ultraalto, polipropileno peso molecular ultraalto, polietileno de alta densidad y/o polipropileno de alta densidad.

1. El método de la reivindicación 1, en el que la carga comprende un material de carga inorgánica que comprende una carga silícea.

11. El método de la reivindicación 1, en el que la carga silícea comprende sílice.

12. El método de la reivindicación 1, en el que la carga está presente en el material de lámina microporosa en una cantidad que varía del 5 al 9 por ciento en peso.

13. El método de la reivindicación 1, en el que los poros interconectados constituyen del 35 al 7 por ciento en volumen del material de la lámina microporosa.