POLÍMERO.

Un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad con al menos una alfa-olefina de C3-20,

en que dicho polímero tiene una MFR2 de 0,05 a 10 g/10 min, una densidad de al menos 940 kg/m 3 y una deformación a la rotura (medida según la norma ISO 527-3) en dirección transversal de al menos 650% y donde dicho polímero se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una WVTR inferior a 4,5 g/m 2 /24h según el método ASTM F 1249 a 38ºC y 90% de humedad,

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/011689.

Solicitante: BOREALIS TECHNOLOGY OY.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: P.O. BOX 330 06101 PORVOO FINLANDIA.

Inventor/es: NILSEN, JORUNN, VOORTMANS,Peter.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Diciembre de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F110/02 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 110/00 Homopolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • 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.

Clasificación PCT:

  • C08F10/02 C08F […] › C08F 10/00 Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08J5/18 C08J 5/00 […] › Fabricación de películas u hojas.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2371934_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Esta invención se refiere a un polímero de polietileno de alta densidad que posee excelente procesabilidad y elevada resistencia mecánica, que también es capaz de formar películas con notables propiedades de barrera a vapor de agua. En particular, la invención se refiere a un polímero de polietileno que tiene alta deformación a la rotura y resistencia al desgarramiento, al mismo tiempo que es capaz de formar, por ejemplo, una película con excelentes propiedades de velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR, del inglés water vapour transmission rate). El polietileno de alta densidad (HDPE, del inglés high density polyethylene) se usa ampliamente en la fabricación de películas para una amplia gama de aplicaciones (p. ej., papel film, bolsas de plástico, etc.). Las películas de HDPE también se usan comúnmente para empaquetar alimentos, p. ej., para empaquetar alimentos secos tales como cereales. Las películas usadas para empaquetar alimentos requieren propiedades de barrera (p. ej., deben ser impermeables a la humedad) con el fin de prevenir o minimizar la degradación del producto empaquetado por lo que se mejora su vida útil. En vez de depender de una capa barrera, las empresas empaquetadoras de alimentos preferirían más bien usar un material polimérico que por sí mismo proporcione protección de barrera. La velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR) es, por tanto, un importante parámetro para los materiales de polietileno usados para empaquetamiento, p. ej., películas, puesto que tienen un efecto directo sobre la vida útil del producto empaquetado. En la mayoría de aplicaciones, las velocidades de transmisión deben ser lo más bajas posibles con el fin de evitar intercambio de agua con el medioambiente externo. Un requisito adicional de la película de HDPE usada para empaquetar, es que debe ser fuerte. Esto asegura que la película no se dañe fácilmente (p. ej., durante el transporte o manejo) y que mantendrá su forma, una vez que se haya abierto el paquete. Es particularmente importante, que las películas usadas para empaquetar no tengan tendencia al desgarramiento. Un problema reconocido de muchas películas, especialmente de películas usadas para empaquetar alimentos, es que es muy fácil producir un desgarramiento accidentalmente al abrir el paquete. Dichos desgarramientos tienen tendencia a alargarse, lo que puede causar que el contenido del paquete se salga y en muchos casos necesita trasladarse el contenido a un paquete nuevo. Desafortunadamente, con respecto a los polímeros de polietileno, es conocido que las propiedades de barrera a vapor de agua están gobernadas generalmente por la cristalinidad y espesor de la película, y se mejoran aumentando la cristalinidad, es decir, aumentando la densidad y se mejoran aumentando el espesor de película. El aumento de la cristalinidad afecta las propiedades a tracción y la resistencia al desgarramiento de las películas. La deformación por tracción a la rotura y resistencia al desgarramiento disminuyen al aumentar la densidad. Un particular equilibrio que por lo tanto buscan los expertos en química, está entre propiedades de barrera a vapor de agua y deformación por tracción a la rotura o resistencia al desgarramiento. En paquetes de cereales, la deformación a la rotura en dirección transversal (TD, del inglés transverse direction) debe ser alta con el fin de evitar que el paquete se desgarre al abrirlo. La resistencia al desgarramiento en dirección de la máquina (MD, del inglés machine direction) también debe ser tan alta como sea posible. Sería beneficioso obtener un producto, sobre todo para empaquetar cereales, con deformación a la rotura en TD y resistencia al desgarramiento en DM aumentadas y velocidades de transmisión de vapor de agua mejoradas, con respecto a productos habituales existentes en el mercado. Además, debido a una variedad de razones económicas y medioambientales, la tendencia del mercado es a reducir el peso del paquete a través de espesores de bajo calibre. Cuanto mejor es el equilibrio entre WVTR y tenacidad, mayor potencial de espesores de bajo calibre tendrá el material. Esto permitirá la preparación de películas para empaquetar más finas. Los mejores productos actuales en el mercado, para usar en aplicaciones de empaquetamiento de cereales y similares son polietilenos de alta densidad producidos por catalizadores de Ziegler-Natta o cromo con valores de deformación a la rotura del orden de 600%, y velocidades de transmisión de vapor de agua del orden de 4,5 g/m 2 /24h (para una película de 30 micrómetros). Las resistencias al desgarramiento típicas están entre 0,1 a 0,19N (para una película de 30 micrómetros). Los inventores de la presente invención han encontrado sorprendentemente, un nuevo material polimérico que posee propiedades significativamente mejores que los actuales productos más importantes del mercado, en particular en lo que respecta a sus propiedades de deformación a la rotura, resistencia al desgarramiento y WVTR, lo que hace que sea un material ideal para usar en el empaquetamiento de alimentos, tales como cereales, donde no se puede permitir que la humedad dañe el producto empaquetado. El producto nuevo tiene una distribución de pesos moleculares más estrecha y mayor densidad (es decir, es más cristalino) que los productos más importantes del mercado y aún así muestra deformación a la rotura y resistencia al desgarramiento mejoradas, con respecto a materiales menos cristalinos. Esto es muy sorprendente, puesto que los materiales de mayor cristalinidad se asocian típicamente con menores valores de deformación a la rotura y resistencia al desgarramiento. Además se ha encontrado inesperadamente, que la distribución de pesos moleculares 2   por ser más estrecha no compromete las propiedades de procesabilidad, sino que al contrario contribuye a lograr un equilibrio muy beneficioso entre WVTR y procesabilidad. Por tanto, visto desde un aspecto, la invención proporciona un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad con al menos una alfa-olefina de C3-20, en la que dicho polímero tiene una MFR2 de 0,05 a 10 g/10 min, una densidad de al menos 940 kg/m 3 y deformación a la rotura en dirección transversal de al menos 650% y donde dicho polímero se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una WVTR inferior a 4,5 g/m 2 /24h según el método ASTM F 1249 a 38ºC y 90% de humedad, preferiblemente inferior a 4,3 g/m 2 /24h, más preferiblemente inferior a 4,0 g/m 2 /24h. Se apreciará que las propiedades mecánicas (tales como, resistencia al desgarramiento) y propiedades de WVTR de las películas varían dependiendo del espesor de la película. Por tanto, estos valores se registran para una película de 30 micrómetros. La película de 30 micrómetros sobre la cual se miden las propiedades, se produce según el método descrito en Ejemplo 2 (preparación de la película). Visto desde otro aspecto, la invención proporciona un artículo o una película, p. ej., una película de una capa o de múltiples capas, que comprenden un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad como se describió antes en esta invención. Por tanto, la invención proporciona un película que comprende un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad con al menos una alfa-olefina de C3-20, en la que dicho polímero tiene una MFR2 de 0,05 a 10 g/10 min, una densidad de al menos 940 kg/m 3 y deformación a la rotura en dirección transversal de al menos 650% y donde dicho HDPE se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una WVTR inferior a 4,5 g/m 2 /24h según el método ASTM F 1249 a 38ºC y 90% de humedad. También se ha encontrado que al HDPE de la invención se le puede dar forma de película que muestra muy alta resistencia al desgarramiento de Elmendorf en dirección de la máquina al mismo tiempo que también muestra excelente WVTR. Alta resistencia al desgarramiento se asocia normalmente con materiales de menor densidad, es decir, los que tienen una mala WVTR, pero los autores de la presente invención han encontrado que es posible producir películas con resistencia al desgarramiento y WVTR excelentes. Por tanto, visto desde otro aspecto, la invención proporciona un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad como se describió antes en la invención, que tiene una resistencia al desgarramiento de Elmendorf en dirección de la máquina superior a 0,19N, preferiblemente de al menos 0,22N (ISO 6838/2). Visto desde otro aspecto, la invención proporciona el uso de un polímero o una película como se describió antes en la invención para empaquetar. El inesperado buen equilibrio de las propiedades de barrera y resistencia al desgarramiento de la composición de la invención, se expresan a través de las combinaciones descritas anteriormente de propiedades,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un homopolímero o copolímero de polietileno de alta densidad con al menos una alfa-olefina de C3-20, en que dicho polímero tiene una MFR2 de 0,05 a 10 g/10 min, una densidad de al menos 940 kg/m 3 y una deformación a la rotura (medida según la norma ISO 527-3) en dirección transversal de al menos 650% y donde dicho polímero se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una WVTR inferior a 4,5 g/m 2 /24h según el método ASTM F 1249 a 38ºC y 90% de humedad, 2. Un polietileno de alta densidad según la reivindicación 1, que tiene una resistencia al desgarramiento de Elmendorf en dirección de la máquina superior a 0,19N (ISO 6838/2). 3. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un homopolímero. 4. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es unimodal. 5. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una densidad de al menos 955 kg/m 3 . 6. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se forma usando catálisis de Ziegler- Natta. 7. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene un Mn de 20.000 a 60.000. 8. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene un Mw/Mn de 4 a 7. 9. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una deformación a la rotura en la dirección transversal de al menos 700%. 10. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una WVTR inferior a 4 g/m 2 /24h según el método ASTM F 1249 a 38ºC y 90% de humedad. 11. Un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se formula para formar una película con un espesor de 30 micrómetros, una resistencia al desgarramiento de Elmendorf en dirección de la máquina superior a 0,20N (ISO 6838/2). 12. Un artículo o película que comprende un polímero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11. 13. Uso de un polímero o película como se describió antes en la presente invención, para empaquetamiento, p. ej., empaquetamiento de alimentos secos, especialmente empaquetamiento de cereales. 12

 

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