COMPOSICIONES DE INTERPOLIMEROS MULTIBLOQUES DE ETILENO/ALFA-OLEFINA ADECUADAS PARA PELICULAS.

Una película que comprende al menos un interpolímero multibloques de etileno/a-olefina,

en la que el interpolímero de etileno/a-olefina:

(a) tiene una MwMn de 1,7 a 3,5, al menos un punto de fusión, Tm, en grados centígrados y una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico, correspondiendo los valores numéricos de Tm y d a la relación:

Tm > - 2002,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2;

o

(b) tiene una Mw/Mn de 1,7 a 3,5, y se caracteriza por un calor de fusión, ?H en J/g, y un valor de delta, ?T, en grados centígrados definido como la diferencia de temperatura entre el pico de DSC mayor y el pico de CRYSTAF mayor, teniendo los valores numéricos de ?T y ?H las siguientes relaciones:

?T > -0,1299(?H) + 62,81 para ?H mayor que cero y hasta 130 J/g,

?T =q 48ºC para ?H mayor que 130 J/g,

donde el pico de CRYSTAF se determina usando al menos 5 por ciento del polímero acumulado, y si es menor que 5 por ciento del polímero tiene un pico de CRYSTAF identificable, entonces la temperatura de CRYSTAF es 30ºC; o

(c) se caracteriza por una recuperación elástica, Re, en porcentaje a una deformación de 300 por ciento y 1 ciclo medida con una película moldeada por compresión del interpolímero de etileno/a-olefina y tiene una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico,

donde los valores numéricos de Re y d satisfacen la siguiente relación cuando el interpolímero de etileno/a-olefina está sustancialmente exento de una fase reticulada:

Re > 1481 - 1629(d);

o

(d) tiene un contenido de comonómero de una fracción por TREF que eluye entre 40ºC y 130ºC mayor o igual que la cantidad (-0,2013) T + 21,07, donde T es el valor numérico de la temperatura de elución por ATREF en el pico en ºC; y comprende además un segundo polímero

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/009408.

Solicitante: DOW GLOBAL TECHNOLOGIES INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2040 DOW CENTER,MIDLAND, MI 48674.

Inventor/es: JAIN, PRADEEP, CHAM, PAK-MENG, DEMIRORS, MEHMET, CHEUNG,YUNWA WILSON, FUCHS,DAVID,WINN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 25 de Noviembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F210/16 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 210/00 Copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Copolímeros de eteno con alfa-alquenos, p. ej. cauchos EP.
  • C08F297/08 C08F […] › C08F 297/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por sucesiva polimerización de diferentes sistemas monoméricos utilizando un catalizador de tipo iónico o de coordinación sin desactivar el polímero intermedio. › polimerizando monoolefinas.
  • C08F297/08B
  • C08F297/08B3
  • C08J5/18 C08 […] › C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 5/00 Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00). › Fabricación de películas u hojas.
  • C08L23/08A1
  • C08L53/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de polímeros en bloque que contienen al menos una serie de un polímero obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono; Composiciones de los derivados de tales polímeros.

Clasificación PCT:

  • C08F2/38 C08F […] › C08F 2/00 Procesos de polimerización. › Polimerización utilizando reguladores, p. ej. agentes de cierre de cadena.
  • C08F297/08 C08F 297/00 […] › polimerizando monoolefinas.
  • C08F4/646 C08F […] › C08F 4/00 Catalizadores de polimerización. › Catalizadores que contienen al menos dos metales diferentes, en forma de metal o compuesto metálico, además del componente cubierto por el grupo C08F 4/64.
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COMPOSICIONES DE INTERPOLIMEROS MULTIBLOQUES DE ETILENO/ALFA-OLEFINA ADECUADAS PARA PELICULAS.

Fragmento de la descripción:

Composiciones de interpolímeros multibloques de etileno/a-olefina adecuadas para películas.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a composiciones de interpolímeros multibloques de etileno/a-olefina y, en especial, a películas realizadas a partir de las mismas.

Antecedentes y sumario de la invención

Los artículos alimenticios tales como pollo, verduras, carne roja fresca y queso, además de artículos industriales y al detalle no alimenticios, se embalan por procedimientos de envoltura por retracción, de piel, estirado y/o al vacío. El procedimiento de embalaje retráctil conlleva colocar un artículo(s) en una bolsa fabricada en un material de película termorretráctil, luego cerrar o termosellar la bolsa y, a continuación, exponer la bolsa a calor suficiente para provocar la retracción de la bolsa y el contacto íntimo entre la bolsa y el artículo. El calor puede aportarse por fuentes de calor convencionales, tales como aire calentado, radiación infrarroja, agua caliente, llamas de combustión o similares. La envoltura por retracción de artículos alimenticios ayuda a conservar la frescura, su aspecto atractivo, la higiene y permite una inspección más cercana de la calidad del artículo embalado. La envoltura por retracción de artículos industriales y al detalle, que se denomina de forma alternativa en la técnica y en el presente documento como empaquetado industrial y al detalle, conserva la limpieza del producto y también es un medio conveniente para empaquetar con fines de contabilización.

El procedimiento de embalaje de piel conlleva colocar el producto a embalar sobre un cartón perforado o poroso que está revestido de forma típica con una capa de imprimación para adhesivo, luego desplazar el cartón cargado a la platina de una máquina para embalaje de piel en la que se calienta la película para embalaje de piel hasta que se reblandece y cae, se relaja y cae una segunda vez sobre el cartón cargado. Un vacío hace caer la película alrededor del producto proporcionando un embalaje a modo de segunda "piel" ajustada. El embalaje de piel sirve tanto para los mercados de detalle para el consumidor como de tránsito. En el mercado de tránsito, el embalaje de piel protege productos industriales durante el transporte y distribución. En el mercado al detalla, el embalaje de piel protege los artículos de consumo contra el daño y el hurto así como proporciona "el aspecto de presentación" con el fin de maximizar las posibles ventas de producto embalado. Aunque la mayoría, si no todas, las películas para embalaje de piel no alimentarias son monocapa, las películas para embalaje de piel multicapa son útiles para proteger alimentos por embalaje a vacío y, en especial, por embalaje de piel a vacío.

Los artículos alimenticios también se embalan por el procedimiento de envoltura por estiramiento que conlleva laminar manualmente una película sobre una bandeja de pasta de papel o de poliestireno espumado con el alimento (o empujar la bandeja automáticamente para estirar la película) y luego termosellar la película estirada en sus bordes, normalmente sobre la cara inferior de la bandeja y dejar que la película quede tirante debido a su elasticidad. Para la envoltura por estiramiento de productos no alimenticios, la película para envolver por estiramiento se lamina de forma manual o automática y se estira sobre y/o alrededor de producto, y a continuación el extremo libre de la película se adhiere o pega (en lugar de termosellar) a la otra porción de película ya envuelta alrededor del producto o al propio producto aplicando normalmente presión en la dirección hacia la cual el producto o los artículos se están envolviendo. El embalaje mediante envoltura por estiramiento de alimentos frescos es específico del mercado al detalle al consumidor y permite que en la carne roja fresca aflore el color rojo brillante deseado así como permite que algunas verduras respiren apropiadamente. La envoltura por estiramiento de artículos no alimenticios corresponde al mercado de tránsito e incluye la envoltura en paletas de artículos, así como la envoltura de vehículos nuevos durante la distribución para proteger la capa de acabado final del daño debido a lluvia ácida, piedrecillas de la carretera, residuos, vandalismo y similares.

Mientras que el embalaje mediante envoltura por estiramiento no conlleva normalmente capas película de barrera y es útil para artículos alimenticios y no alimenticios, el embalaje a vacío implica una capa película de barrera a gases u oxígeno y se reserva en general a carnes rojas, carnes procesadas y quesos, pero también se usa para embalar artículos no alimenticios sensibles a los olores o que generen olores, tales como virutas de madera de cedro. Existen varios procedimientos o variaciones del embalaje a vacío incluyendo el embalaje de piel a vacío al que también se hace referencia en la técnica como embalaje conformado a vacío. Un procedimiento conlleva, por ejemplo, llevar una banda de película superior e inferior termorreblancedible juntas a vacío en una cámara con el producto cargado entre las bandas; a continuación, termosellar las bandas juntas en sus bordes, y luego evacuar o llenar con gas el espacio que contiene el producto. En el embalaje a vacío, típicamente, la banda inferior adopta la forma del artículo alimenticio que se está embalando.

Aunque el procedimiento de embalaje por retracción se basa en las propiedades termorretráctiles de los materiales de película seleccionados, el sobreembalaje por retracción se basa en la elasticidad del material de película. Por el contrario, un buen embalaje de piel se basa en la adhesión del material de película al cartón con la imprimación y el período de tiempo necesario para hacer que la película caiga doblemente (tiempo del ciclo). Similar al embalaje de piel, un buen embalaje a vacío depende del tiempo requerido por las bandas de película para reblandecerse suficientemente antes de ser arrastradas por el vacío (o empujadas por la presión de aire) alrededor del producto a embalar. Como se enseña en Plastics Design and Processing, Noviembre de 1980, página 4, los materiales de película con más bandas de absorción térmica en el infrarrojo y/o con un menor punto de reblandecimiento Vicat tenderán a calentarse y reblandecerse más rápido y, por ello, permitirán tiempos de ciclo más rápidos en el embalaje de piel y a vacío. En general, polímeros polares tales como, por ejemplo, copolímeros de etileno acetato de vinilo (EVA), copolímeros de etileno ácido acrílico (EAA) y ionómeros, poseerán más bandas térmicas en el infrarrojo que polímeros no polares tales como los polímeros de etileno sustancialmente lineales de la presente invención o LLDPE heterogéneo. Además, los ionómeros muestran más bandas térmicas en el infrarrojo que sus respectivos copolímeros base debido a la propia ionomerización.

El embalaje o la envoltura con éxito para los cuatro procedimientos depende de la tenacidad y las propiedades de resistencia al forzado o la implosición de los materiales de película tal que la integridad del producto embalado se mantenga durante la distribución, manipulación y/o presentación. No obstante, la tenacidad y resistencia al forzado son particularmente importantes en la envoltura por retracción y en el embalaje a vacío de alimentos que con frecuencia implica el embalaje de carne y otros cortes de alimentos con cavidades profundas y huesos puntiagudos expuestos, así como bordes expuestos que pueden pinchar las bandas de película o la bolsa fabricada durante la operación de conformación por termorretracción o vacío o durante la posterior manipulación y distribución del envase. Para evitar pinchazos prematuros, los fabricantes de películas recurren a prácticas costosas para dar rigidez al envase tal como el uso de películas y bolsas más gruesas, usando una capa de película adicional en puntos de contacto críticos de la bolsa a modo de parche como se describe por Ferguson en la patente de Estados Unidos nº 4.755.403, o usando construcciones de capa en diagonal o no paralelas. De igual modo, para potenciar "artificialmente" las características de resistencia a la punción y otras formas de forzado o a la implosión de materiales de película conocidos, los envasadores de alimentos envuelven de forma rutinaria o tapan los bordes de huesos expuestos con telas, artículos de plástico moldeado u otros materiales.

Una propiedad importante a la hora de empaquetar por retracción y embalar de piel, en particular para artículos delicados que tienden a aplastarse o doblarse, tales como artículos de papel, es la tensión o fuerza que ejerce la película sobre el artículo...

 


Reivindicaciones:

1. Una película que comprende al menos un interpolímero multibloques de etileno/a-olefina, en la que el interpolímero de etileno/a-olefina:

(a) tiene una MwMn de 1,7 a 3,5, al menos un punto de fusión, Tm, en grados centígrados y una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico, correspondiendo los valores numéricos de Tm y d a la relación:

Tm > - 2002,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2;

hskip0,3cm o

(b) tiene una Mw/Mn de 1,7 a 3,5, y se caracteriza por un calor de fusión, ?H en J/g, y un valor de delta, ?T, en grados centígrados definido como la diferencia de temperatura entre el pico de DSC mayor y el pico de CRYSTAF mayor, teniendo los valores numéricos de ?T y ?H las siguientes relaciones:

?T > -0,1299(?H) + 62,81 para ?H mayor que cero y hasta 130 J/g,

?T =q 48ºC para ?H mayor que 130 J/g,

donde el pico de CRYSTAF se determina usando al menos 5 por ciento del polímero acumulado, y si es menor que 5 por ciento del polímero tiene un pico de CRYSTAF identificable, entonces la temperatura de CRYSTAF es 30ºC; o
(c) se caracteriza por una recuperación elástica, Re, en porcentaje a una deformación de 300 por ciento y 1 ciclo medida con una película moldeada por compresión del interpolímero de etileno/a-olefina y tiene una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico,
donde los valores numéricos de Re y d satisfacen la siguiente relación cuando el interpolímero de etileno/a-olefina está sustancialmente exento de una fase reticulada:

Re > 1481 - 1629(d);

hskip0,3cm o

(d) tiene un contenido de comonómero de una fracción por TREF que eluye entre 40ºC y 130ºC mayor o igual que la cantidad (-0,2013) T + 21,07, donde T es el valor numérico de la temperatura de elución por ATREF en el pico en ºC; y comprende además un segundo polímero.

2. La película de la reivindicación 1, en la que el segundo polímero comprende polietileno ramificado heterogéneamente.

3. La película de la reivindicación 1, que comprende al menos 20 por ciento en peso de al menos un copolímero multibloques de etileno/a-olefina, estando el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina caracterizado por:

a. una densidad de al menos 0,89 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 1,5 g/10 min;
c. una relación de índices de fluidez I10/I2 de al menos 7;
d. un pico mayor por DSC de 110 a 140ºC;
e. un pico mayor de CRYSTAF de 55 a 95ºC; y
f. una polidispersión, Mw/Mn, de 1 a 4,5.

4. La película de la reivindicación 3, en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina comprende una fracción de polímero que eluye por encima de aproximadamente 60º cuando se fraccionan usando TREF y en la que no eluye fracción sustancial entre 40 y 50ºC.

5. La película de las reivindicaciones 3 ó 4 que presenta una resistencia al desgarro media Elmendorf en dirección de la máquina (MD) de al menos 98425 g/cm (250 g/milésima de pulgada).

6. La película de las reivindicaciones 3 ó 4 que presenta, en un ensayo de impacto con dardo normalizado, una resistencia de al menos 59055 g/cm (150 gramos/milésima de pulgada).

7. La película de la reivindicación 3, en la que el copolímero multibloques de etileno/a-olefina se caracteriza por:

a. una densidad de al menos 0,89 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 1,0 g/10 min; y
c. una relación de índices de fluidez I10/I2 de al menos 7.

8. La película de la reivindicación 1, que comprende al menos 20 por ciento en peso de al menos un copolímero multibloques de etileno/a-olefina, estando el copolímero multibloques de etileno/a-olefina caracterizado por:

a. una densidad de al menos 0,89 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 1,0 g/10 min; y
c. una relación de índices de fluidez I10/I2 de al menos 7;

9. La película de la reivindicación 8, en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina comprende una fracción de polímero que eluye por encima de 60º cuando se fracciona usando TREF y en la que no eluye fracción sustancial entre 40 y 50ºC.

10. La película de las reivindicaciones 8 ó 9 que presenta una resistencia al desgarro media Elmendorf en dirección de la máquina (MD) de al menos 98425 g/cm (250 g/milésima de pulgada).

11. La película de las reivindicaciones 8 ó 9 que presenta, en un ensayo de impacto con dardo normalizado, una resistencia de al menos 59055 g/cm (150 gramos/milésima de pulgada).

12. La película de la reivindicación 8 que comprende además el resto de un agente de transferencia de cadena.

13. La película de la reivindicación 8 que comprende además el resto de dietil zinc.

14. La película de la reivindicación 8, en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina puede caracterizarse por tener al menos dos picos de elución diferenciados cuando se fracciona usando TREF, eluyendo el pico mayor por encima de 95ºC.

15. La película de la reivindicación 8 que comprende además de al menos 20 por ciento (en peso sobre la película total) al 90 por ciento (en peso sobre la película total) de al menos un polímero de etileno heterogéneo que tiene una densidad de 0,93 g/cm3 a 0,965 g/cm3.

16. La película de la reivindicación 1 que tiene una composición que comprende:

(1) de 30 a 60 por ciento en peso de al meno un copolímero multibloques de etileno/a-olefina, estando el copolímero multibloques de etileno/a-olefina caracterizado por:
a. una densidad de 0,89 a 0,91 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 0,3 g/10 min;
(2) de 40 a 70 por ciento en peso de un polímero de etileno heterogéneo;

en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina comprende una fracción de polímero que eluye por encima de 60º cuando se fraccionan usando TREF y en la que no eluye fracción sustancial entre 40 y 50ºC.

17. La película de la reivindicación 16, en la que el polímero de etileno heterogéneo presenta un índice de fluidez (I2) de 1,2 a 2 g/10 minutos.

18. La película de las reivindicaciones 16 ó 17, en la que el polímero de etileno heterogéneo presenta una densidad de 0,92 a 0,94 g/cm3.

19. La película de las reivindicaciones 16 ó 17, en la que la composición presenta un índice de fluidez (I2) de 0,7 a 0,9 g/10 minutos y una densidad de 0,91 a 0,93 g/cm3.

20. La película de la reivindicación 1, que comprende al menos 20 por ciento en peso de al menos un copolímero multibloques de etileno/a-olefina, estando el copolímero multibloques de etileno/a-olefina caracterizado por:

a. una densidad de al menos 0,89 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 1,0 g/10 min;
c. una relación de índices de fluidez I10/I2 de al menos 7;
d. una distribución de peso molecular, Mw/Mn, mayor que 1,3; y

en la que el copolímero se caracteriza además por:

(1) tener una fracción molecular que eluye de 40ºC a 130ºC cuando se fracciona usando TREF, caracterizada porque la fracción tiene un índice de bloques de al menos 0,5 y hasta 1: o
(2) tener un índice medio de bloques mayor que cero y hasta 1,0; o
(3) tanto (1) como (2).

21. La película de la reivindicación 20, en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina comprende una fracción de polímero que eluye por encima de 60º cuando se fracciona usando TREF y en la que no eluye fracción sustancial entre 40 y 50ºC.

22. La película de las reivindicaciones 20 ó 21 que presenta una resistencia al desgarro media Elmendorf en dirección de la máquina (MD) de al menos 98425 g/cm (250 g/milésima de pulgada).

23. La película de las reivindicaciones 20 ó 21 que presenta, en un ensayo de impacto con dardo normalizado, una resistencia de al menos 59055 g/cm (150 gramos/milésima de pulgada).

24. La película de la reivindicación 20 que comprende además el resto de un agente de transferencia de cadena.

25. La película de la reivindicación 20 que comprende además el resto de dietil zinc.

26. La película de una cualquiera de las reivindicaciones 20 ó 21, en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina puede caracterizarse por tener al menos dos picos de elución diferenciados cuando se fracciona usando TREF, eluyendo el pico mayor por encima de aproximadamente 95ºC.

27. La película de una cualquiera de las reivindicaciones 20 ó 21 que comprende además de al menos aproximadamente 20 por ciento (en peso sobre la película total) a aproximadamente 90 por ciento (en peso sobre la película total) de al menos un polímero de etileno heterogéneo que tiene una densidad de 0,93 g/cm3 a 0,965 g/cm3.

28. La película de la reivindicación 1 que tiene una composición que comprende:

(1) de 30 a 60 por ciento en peso de al menos un copolímero multibloques de etileno/a-olefina, estando el copolímero multibloques de etileno/a-olefina caracterizado por:
a. una densidad de 0,89 a 0,91 g/cm3 (g/cc);
b. un índice de fluidez (I2) de 0,1 a 0,3 g/10 min;
d. una distribución de peso molecular, Mw/Mn, mayor que 1,3; y

en la que el copolímero se caracteriza además por:

(i) tener una fracción molecular que eluye de 40ºC a 130ºC cuando se fracciona usando TREF, caracterizada porque la fracción tiene un índice de bloques de al menos 0,5 y hasta 1; o (ii) tener un índice medio de bloques mayor que cero y hasta 1,0; o (iii) tanto (i) como (ii); y (2) de 40 a 70 por ciento en peso de un polímero de etileno heterogéneo;

en la que el interpolímero multibloques de etileno/a-olefina comprende una fracción de polímero que eluye por encima de 60º cuando se fracciona usando TREF y en la que no eluye fracción sustancial entre 40 y 50ºC.

29. La película de la reivindicación 28, en la que el polímero de etileno heterogéneo presenta un índice de fluidez (I2) de 1,2 a 2 g/10 minutos.

30. La película de las reivindicaciones 28 ó 29, en la que el polímero de etileno heterogéneo presenta una densidad de 0,92 a 0,94 g/cm3.

31. La película de las reivindicaciones 28 ó 29, en la que la composición presenta un índice de fluidez (I2) de 0,7 a 0,9 g/10 minutos y una densidad de 0,91 a 0,93 g/cm3.


 

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