Composiciones de copolímero en bloque de dieno conjugado con monovinilareno para películas contraíbles.

Un copolímero en bloque que comprende un monovinilarileno y un dieno conjugado,

en donde el copolímero en bloque comprende un bloque de monovinilarileno inicial que es 15-30% en peso del copolímero en bloque;

en donde el copolímero en bloque comprende un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado, en donde el bloque mezclado comprende 4-9 veces tanto de monovinilarileno como dieno conjugado;

en donde el copolímero en bloque comprende 20-30% en peso de dieno conjugado; y en donde el copolímero en bloque está acoplado;

en donde una película de 50,8 μm (2 mil) orientada del copolímero en bloque muestra una de las siguientes propiedades:

(1) cuando se orienta a 80°C o menos la película muestra las siguientes propiedades:

al menos 50% de contracción a 80°C;

(2) cuando se orienta a 100°C o menos la película muestra las siguientes propiedades:

menos que 10% de contracción a 70°C; y

al menos 70% de contracción a 100°C; o

(3) cuando se orienta a una temperatura de al menos 80°C la película muestra las siguientes propiedades:

menos que 17% de contracción a 70°C;

al menos 42% de contracción a 80°C; y

al menos 73% de contracción a 100°C.

Composiciones de copolimero en bloque de dieno conjugado con monovinilareno para peliculas contraibles FUNDAMENTO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere generalmente a copolimeros en bloque de dieno conjugado con monovinilareno adaptados para aplicaciones de pelicula contraible.

Los copolimeros en bloque de dieno conjugado con monovinilareno se usan cada vez mas en aplicaciones de pelicula contraible. Tipicamente, una pelicula esta quot;orientadaquot;, es decir, estirada, a una temperatura de quot;orientacionquot; lo suficientemente alta para permitirla estirarse a una pelicula de espesor deseado sin romperse. Como un ejemplo, las temperaturas de orientacion son generalmente menores que 100DC, y las peliculas que tienen un espesor de 2 mil (50, 8 !m) son comunes.

La pelicula retendria generalmente su orientacion estirada a temperaturas ambiente, evitando asi la quot;contraccion naturalquot; durante el almacenaje. Una especificacion comun para la contraccion natural es que una pelicula no se contraeria mas de 5% cuando se almacena a 40DC durante 7 dias. En el contexto de peliculas contraibles, el porcentaje de contraccion se refiere al cambio en la dimension de una pelicula orientada en comparacion con su forma orientada. En la aplicacion, la pelicula puede contraerse alrededor de un objeto a una elevada temperatura de quot;activacionquot;, que puede ser alrededor de 100DC, como un ejemplo.

Generalmente es deseable que una pelicula contraible sea esencialmente clara. Una especificacion comun en tales casos es que una pelicula tendria una turbidez de menos de 5% (8YK Gardner Haze-Gard Plus segun la norma ASTM D-1003 (1992) usando especimenes de muestra de 2 mil (50, 8 !m) de espesor) .

Hay una necesidad continua de composiciones y metodos dirigidos a alcanzar objetivos que incluye lo anterior, particularmente de una manera rentable.

COMPENDIO DE LA INVENCION

Se proporcionan copolimeros en bloque de dieno conjugado con monovinilareno que se adaptan a aplicaciones de pelicula contraible. En general, se toman peliculas orientadas de 2 mil (50, 8 !m) como un punto de referencia para la realizacion de copolimeros en bloque bajo la presente invencion. Los expertos en la tecnica apreciaran que tambien son posibles otras configuraciones de pelicula a partir de los copolimeros en bloque inventivos.

Como un ejemplo, la invencion proporciona un copolimero en bloque adecuado para formar una pelicula de 2 mil (50, 8 !m) orientada a 80DC o menos que muestra al menos contraccion del 50% a 80DC. Como otro ejemplo, la invencion proporciona un copolimero en bloque adecuado para formar una pelicula de 2 mil (50, 8 !m) orientada a 100DC o menos que muestra menos de 10% de contraccion a 70DC, y al menos 70% de contraccion a 100DC. Como otro ejemplo, la invencion proporciona un copolimero en bloque adecuado para formar una pelicula de 2 mil (50, 8 !m) orientada a 80DC o mas que muestra menos de 17% de contraccion a 70DC, al menos 42% de contraccion a 80DC, y al menos 73% de contraccion a 100DC.

Algunas realizaciones pueden proporcionar menores temperaturas de orientacion, por ejemplo, 75DC o menos, o incluso 70DC o menos. Algunas realizaciones pueden tener baja turbidez, por ejemplo, no mas de 5%. Algunas realizaciones pueden tener baja contraccion natural, por ejemplo, no mas de 5%. Algunas realizaciones pueden proporcionar alta contraccion a 100DC, por ejemplo, al menos 70% o al menos 75%.

Ademas de definirse por caracteristicas de realizacion, o copolimeros en bloque bajo la invencion incluyen las siguientes caracteristicas de composicion: el copolimero en bloque comprende un bloque de monovinilarileno inicial que es el 15-30% en peso del copolimero en bloque, el copolimero en bloque comprende 20-30% en peso de dieno conjugado, y el copolimero en bloque esta acoplado. Ademas, el copolimero en bloque comprende un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado, en donde el bloque mezclado de forma aleatoria comprende 4-9 veces tanto monovinilarileno como dieno conjugado.

Algunas realizaciones de copolimeros en bloque de la invencion pueden incluir tambien diversas caracteristicas estructurales. Como ejemplos, en algunas realizaciones, los copolimeros en bloque pueden formarse a traves de cualquiera de los siguientes ordenes de carga: i-A-8-C-CA; i-A-8-C-A-CA; i-A-C-8-CA; y i-A-i-C-8-CA, donde quot;iquot; es una carga de iniciador de polimerizacion; quot;Aquot; es una carga de monovinilarileno; quot;8quot; es una carga de dieno conjugado; quot;Cquot; es un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado; y quot;CAquot; es un agente de acoplamiento. Dichas definiciones estructurales en terminos de orden de carga se pretenden como ilustraciones utiles. Se apreciara que estructuras similares o identicas pueden derivarse por otros medios, incluyendo

modificaciones de adiciones de reactivo y condiciones de polimerizacion, y dichos copolimeros en bloque son ademas parte de la invencion.

Las ventajas y otras caracteristicas de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion y de las reivindicaciones.

DESCRIPCION DE REALIZACIONES ILUSTRATIVAS

Los materiales de partida basicos y las condiciones de polimerizacion para preparar copolimeros en bloque de dieno conjugado con monovinilareno se describen en, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. nums. 4.091.053; 4.584.346; 4.704.434; 4.704.435; 5.130.377; 5.227.419; 6.265.484; 6.265.485; 6.420.486; y 6.444.755, que se incorporan asi en este documento por referencia. Las tecnicas ensenadas en este documento son generalmente aplicables a la preparacion de los cauchos de dieno conjugado con monovinilareno tratados posteriormente.

quot;Monovinilarenoquot;, como se usa en este documento, se refiere a un compuesto organico que contiene un unico doble enlace carbono-carbono, al menos un resto aromatico, y un total de 8 a 18 atomos de carbono, tal como 8 a 12 atomos de carbono. Monovinilarenos ejemplares incluyen, aunque no estan limitados a, estireno, alfa-metilestireno, 2-metilestireno, 3-metilestireno, 4-metilestireno, 2-etilestireno, 3-etilestireno, 4-etilestireno, 4-n-propilestireno, 4-tbutilestireno, 2, 4-dimetilestireno, 4-ciclohexilestireno, 4-decilestireno, 2-etil-4-bencilestireno, 4- (4-fenil-nbutil) estireno, 1-vinilnaftaleno, 2-vinilnaftaleno y mezclas de los mismos. En una realizacion, el monovinilareno es estireno. Una unidad de polimero, en donde la unidad se deriva de la polimerizacion de un monomero de monovinilareno, es una quot;unidad de monovinilarenoquot;.

quot;Dieno conjugadoquot;, como se usa en este documento, se refiere a un compuesto organico que contiene dobles enlaces carbono-carbono conjugados y un total de 4 a 12 atomos de carbono, tal como 4 a 8 atomos de carbono. Dienos conjugados ejemplares incluyen, aunque no estan limitados a, 1, 3-butadieno, 2-metil-1, 3-butadieno, 2-etil1, 3-butadieno, 2, 3-dimetil-1, 3-butadieno, 1, 3-pentadieno, 3-butil-1, 3-octadieno y mezclas de los mismos. En una realizacion, el dieno conjugado puede ser 1, 3-butadieno o isopreno. Una unidad de polimero, en donde la unidad se deriva de la polimerizacion de un monomero de dieno conjugado, es una quot;unidad de dieno conjugadoquot;.

Un quot;copolimero en bloque de dieno conjugado con monovinilarenoquot; es un polimero que comprende unidades de monovinilareno y unidades de dieno conjugado. El polimero comprende uno o mas bloques, en donde cada bloque comprende unidades de monovinilareno o unidades de dieno conjugado. Cualquier bloque particular puede comprender cada uno o ambos de unidades de monovinilareno o unidades de dieno conjugado. Si comprende solo un tipo de unidades, puede denominarse un quot;monobloquequot;. Si comprende ambos, puede ser un bloque aleatorio, un bloque conico, un bloque escalonado o cualquier otro tipo de bloque.

Un bloque es quot;conicoquot; cuando tanto (a) la fraccion molar de unidades de dieno conjugado en una primera seccion del bloque es mayor que la fraccion molar de unidades de dieno conjugado en una segunda seccion del bloque, en donde la segunda seccion del bloque esta mas cerca de un extremo dado del bloque como (b) la condicion (a) es cierta para esencialmente todas las secciones del bloque. (Dependiendo del tamano de las secciones a considerar, la condicion (a) puede no ser cierta para todas las secciones, aunque si lo es, no sera cierta a no mas que aproximadamente el nivel esperado por casualidad) .

Un bloque es quot;aleatorioquot; cuando las fracciones molares de unidades de dieno conjugado y unidades de monovinilareno en una seccion del bloque son esencialmente las mismas que las fracciones molares de unidades de dieno conjugado y unidades de monovinilareno en el bloque entero. Esto no descarta la posibilidad de secciones... [Seguir leyendo]

1. Un copolimero en bloque que comprende un monovinilarileno y un dieno conjugado, en donde el copolimero en bloque comprende un bloque de monovinilarileno inicial que es 15-30% en peso del copolimero en bloque;

en donde el copolimero en bloque comprende un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado, en donde el bloque mezclado comprende 4-9 veces tanto de monovinilarileno como dieno conjugado;

en donde el copolimero en bloque comprend.

2. 30% en peso de dieno conjugado; y en donde el copolimero en bloque esta acoplado;

en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) orientada del copolimero en bloque muestra una de las siguientes propiedades:

(1) cuando se orienta a 80ºC o menos la pelicula muestra las siguientes propiedades: al menos 50% de contraccion a 80ºC;

(2) cuando se orienta a 100ºC o menos la pelicula muestra las siguientes propiedades: menos que 10% de contraccion a 70ºC; y al menos 70% de contraccion a 100ºC; o

(3) cuando se orienta a una temperatura de al menos 80ºC la pelicula muestra las siguientes propiedades: menos que 17% de contraccion a 70ºC; al menos 42% de contraccion a 80ºC; y al menos 73% de contraccion a 100ºC.

2. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) del copolimero en bloque con propiedad (1) cuando se orienta a 80ºC o menos tiene una turbidez de no mas de 5%.

3. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) del copolimero en bloque con propiedad (1) cuando se orienta a 80ºC o menos tiene una contraccion natural de no mas de 5%.

4. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) del copolimero en bloque con propiedad (1) cuando se orienta a 80ºC o menos tiene una contraccion a 100DC de al menos 70%, preferiblemente al menos 75%.

5. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el copolimero en bloque con propiedad (1) se orienta a una temperatura de 75ºC o menos.

6. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el copolimero en bloque con propiedad (1) o (2) se orienta a una temperatura de 70ºC o menos.

7. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el monovinilarileno es estireno y el dieno conjugado es 1, 3-butadieno.

8. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el copolimero en bloque con propiedad (1) se forma a traves de un orden de carga: i-A-8-C-CA, donde ºiº es una carga de iniciador de polimerizacion; ºAº es una carga de monovinilarileno;

º8º es una carga de dieno conjugado; ºCº es un bloque mezclado aleatorio de monovinilarileno y dieno conjugado; y

ºCAº es un agente de acoplamiento.

9. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el copolimero en bloque con propiedad (1) o (2) se forma a traves de un orden de carga: i-A-C-8-CA, donde 5 ºiº es una carga de iniciador de polimerizacion; ºAº es una carga de monovinilarileno; º8º es una carga de dieno conjugado; ºCº es un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado; y ºCAº es un agente de acoplamiento. 10 10. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde el copolimero en bloque con propiedad (1) o (2) se forma a traves de un orden de carga: i-A-i-C-8-CA, donde ºiº es una carga de iniciador de polimerizacion; ºAº es una carga de monovinilarileno;

º8º es una carga de dieno conjugado; ºCº es un bloque mezclado de forma aleatoria de monovinilarileno y dieno conjugado; y ºCAº es un agente de acoplamiento.

11. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) del copolimero en bloque con propiedad (2) cuando se orienta a 100ºC o menos tiene una turbidez de no mas de 5%.

12. El copolimero en bloque segun la reivindicacion 1, en donde una pelicula de 50, 8 !m (2 mil) del copolimero en bloque con propiedad (2) cuando se orienta a 100ºC o menos tiene una contraccion natural de no mas de 5%.