BRPI0613836A2 - composição que compreende ou é produzida a partir de um polipropileno e um modificador, filmes, uso de uma composição e processo - Google Patents

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Abstract

COMPOSIçãO QUE COMPREENDE ou é PRODUZIDA A PARTIR DE UM POLIPROPILENO E UM MODIFICADOR, FILMES, USO DE UMA COMPOSIçãO E PROCESSO A presente invenção se refere a uma composição que resulta da mistura de um polietileno de baixa densidade linear de metaloceno enxertadoem anidrido maléico (mLLDPE) ou um polietileno de baixíssima densidade linear de metaloceno enxertado em anidrido maíéico (mVLDPE) com uma composição de polímero de alceno ou olefina. A composição polimérica enxertada em anidrido maléico resultante se adere bem aos filmes metálicos tais como filme de alumínio. A composição também possui propriedades reológicas que torna a composição eficiente na utilização nos processos de co- extrusão. Também é fornecido um método para a preparação de composições poliméricas de propileno enxertado em anidrido maléico.

Description

"COMPOSIÇÃO QUE COMPREENDE OU É PRODUZIDA A PARTIR DE UMPOLIPROPILENO E UM MODIFICADOR, FILMES, USO DE UMACOMPOSIÇÃO E PROCESSO"
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a uma composição quecompreende uma poliolefina enxertada, a uma composição metalizada ou filmeque compreende a poliolefina enxertada, a uma composição que compreende apoliolefina enxertada e um copolímero de etileno, a um processo para aprodução do filme metalizado e a um produto com o mesmo, tal como aembalagem alimentícia.
Antecedentes da Invenção
Os filmes metalizados são filmes termoplásticos que possuem,depositados nos mesmos (por exemplo, sob vácuo), uma camada metálica talcomo alumínio. Eles são utilizados ηέΡν indústria de embalagem alimentíciacomo barreiras de umidade e gás. Os filmes metalizados podem compreenderpoliésteres, tal como tereftalato de polietileno (PET) ou polipropileno (PP) comocomponente de filme termoplástico. O polietileno (PE) também é, algumasvezes, metalizado. Freqüentemente, os filmes metalizados são combinadoscom outros materiais, tais como polietileno (PE), polipropileno orientado (OPP),PET orientado (OPET), papel e papel cartão em estruturas multicamadas.
Estes outros materiais podem servir como, por exemplo, camadas de desgasteou camadas selantes. Eles também podem fornecer rigidez e uma superfíciepara impressão. Assim, as estruturas multicamadas que compreendemcamadas de filme metalizado aderidas às composições termoplásticas e aoutros substratos podem ser utilizadas como filmes de embalagem. Asaplicações incluem muitas embalagens alimentícias secas, tais como bolsas demisturas de bebida em pó, bem como aplicações não de embalagem. Osexemplos de camada de desgaste e/ou impressas incluem tereftalato depolietileno orientado, polipropileno, orientado ou moldado, polietileno de altadensidade (HDPE), papel, papel cartão e náilon orientado biaxialmente. Osexemplos de filme selante incluem polietileno de baixa densidade (LDPE),copolímeros (EVA) de acetato de vinila/ etileno, ionômeros (isto é, copolímerosácidos/ etileno parcialmente neutralizado), PE de baixa densidade linear(LLDPE) e PE de baixíssima densidade linear (VLDPE).
Um adesivo pode aderir a superfície metalizada do filme àcamada adjacente. Por exemplo, o polietileno de baixa densidade (LDPE) éutilizado como uma camada adesiva. Outras camadas adesivas incluem oscopolímeros do ácido etileno. Vide, por exemplo, a patente US 6.165.610.
A adesão dos substratos ao filme metalizado utilizando o LDPEpode ser acompanhada pelo processamento em altas temperaturas derevestimento (de 300 a 330° C) tal que uma porção do polietileno oxida. Aoxidação do LDPE cria espécies polares que fornecem adesão moderada àsuperfície metalizada.
Um problema associado ao uso de LDPE nos filmes de PElaminados extru dados aos filmes metalizados é que a adesão da camadametalizada ao seu filme base "envelhece" com o tempo. Por exemplo, a adesãodo LDPE no filme metalizado é, antes de tudo, apenas marginal, mas por umperíodo de tempo de uma a diversas semanas, a força de ligaçãofreqüentemente decai a um nível que não é mais funcional para a aplicação.Uma explicação pode ser que o envelhecimento está associado com acristalinidade secundária do LDPE. Durante o processo de laminação, o LDPEé resfriado muito rapidamente e pode ocorrer pouca cristalização primária. Aolongo do tempo, podem formar os pequenos cristais "secundários". Conforme oPE cristaliza, ele retrai. A retração pode oferecer uma tensão nas ligações ereduzir a força de descamação. A ligação entre o vácuo da camada metalizadadepositada e seu filme de base é a mais fraca das ligações na estrutura.Os polímeros mais polares se aderem ao filme metalizado maisrapidamente do que os materiais menos polares. Os polímeros polares que seaderem bem ao filme metalizado podem não aderir bem aos polímeros nãopolares. Portanto, é desejável uma camada de ligação que forneça umequilíbrio das propriedades que permitem que ela possa ser aderir em ambos ofilme metalizado e os polímeros não polares.
Os primers químicos, utilizados para promover a adesão aossubstratos de filme termoplástico, aumentam os custos e podem causarpreocupações ambientais com os sistemas com base em solventes. Édesejável desenvolver uma composição ou método para a adesão do filmemetalizado ao filme ou os polímeros sem o uso de primers.
Descrição Resumida da Invenção
A presente invenção inclui uma composição de alceno metalizávelou polímero de olefina. A composição compreende ou é produzida a partir deuma poliolefina e uma segunda poliolefina enxertada com anidrido ácido,polímero de etileno enxertado com monoéster de anidrido ácido, ou ambas. 0anidrido ácido pode incluir o ácido maléico, ácido fumárico, anidrido succínico,ou as combinações de dois ou mais dos mesmos. O monoéster de anidridoácido pode incluir o monoéster de ácido maléico, monoéster de anidridosuccínico, monoéster de anidrido fumárico, ou as combinações de dois ou maisdos mesmos. O polímero de etileno enxertado com anidrido ácido pode estarpresente na composição de cerca de 0,001 a cerca de 5% ou cerca de 0,01 acerca de 4%, ou cerca de 0,1 a cerca de 4% e o polímero de etileno enxertadocom monoéster anidrido ácido está presente na composição de cerca de 0,1 acerca de 20%, cerca de 0,5 a cerca de 15% ou cerca de 1 a cerca de 10%.
A presente invenção também inclui um filme que compreende oué produzido a partir da composição e um filme metalizado, tal como um filme dealumínio.A presente invenção também inclui um filme de embalagem quecompreende uma primeira camada que compreende um filme metálico, umasegunda camada que compreende uma composição conforme descrito acima.
A presente invenção também se refere ao uso da composição dapresente invenção para modificar a adesão de um primeiro filme a um filmemetalizado em que o primeiro filme compreende ou é produzido a partir dacomposição.
A presente invenção também fornece uma embalagemalimentícia que pode proteger contra a permeação da umidade e dooxigênio. A embalagem pode compreender ou consistir essencialmente deum filme de embalagem ou camada de poliolefina metalizada (porexemplo, propileno) e uma ou mais camadas que compreendem umapoliolefina em que a camada de poliolefina metalizada compreende ou éproduzida a partir de uma poliolefina e um mLLDPE (PE de baixadensidade linear catalisado por metaloceno) enxertado com anidrido/ácidomaléico (ou seu monoéster), mVLDPE (PE de baixíssima densidade linearcatalisado por metaloceno) enxertado com anidrido/ácido maléico (ou seumonoéster), LLDPE enxertado com anidrido/ácido maléico (ou seumonoéster), VLDPE, ULDPE, um copolímero de etileno ou ascombinações de dois ou mais dos mesmos. A embalagem possui, depreferência, uma camada de barreira de polipropileno adicional e umasegunda camada selável a quente.
A presente invenção também inclui um processo que pode serutilizado para a produção da composição de poliolefina enxertada com anidridomaléico ou seu filme. O processo compreende ou consiste essencialmente dacombinação de uma poliolefina com um anidrido ácido na presença de umperóxido orgânico sob uma condição efetiva de enxertar o anidrido ácido napoliolefina.Descrição Detalhada da Invenção
Os meios "metalizáveis" significam capazes de ligação efetiva aum metal. O anidrido ácido pode incluir qualquer anidrido ácido, seu monoésterou suas combinações. Os exemplos de anidrido ácido incluem o anidridomaléico, monoéster de ácido maléico, anidrido succínico, monoéster deanidrido succínico, anidrido fumárico, monoéster de anidrido fumárico, ou suascombinações de dois ou mais dos mesmos.
A poliolefina pode incluir qualquer polímero que compreendeunidades de repetição derivadas de uma olefina e inclui o polietileno, polipropileno,polibutileno, poliisobutileno e um copolímero de qualquer destas poliolefinas. Talcopolímero pode incluir comonômeros incluindo o buteno, hexeno, octeno,deceno, dodeceno, ou as combinações de dois ou mais dos mesmos.
Por exemplo, os polímeros de polipropileno (PP) incluem oshomopolímeros, copolímeros aleatórios, copolímeros em bloco e terpolímeros depropileno. Os copolímeros de propileno incluem os copolímeros de propileno comoutras olefinas, tais como etileno, 1-buteno, 2-buteno e diversos isômeros depenteno, etc., e de preferência, copolímeros de propileno com etileno. Osterpolímeros de propileno incluem os copolímeros de propileno com etileno e umaoutra olefina. Os copolímeros aleatórios, também conhecidos como copolímerosestatísticos, são polímeros em que o propileno e o(s) comonômero(s) sãodistribuídos aleatoriamente através da cadeia polimérica em razõescorrespondentes à razão de alimentação do propileno ao(s) comonômero(s). Oscopolímeros em bloco são feitos de segmentos de cadeias que consistem emhomopolímero de propileno e de segmentos de cadeias que consistem em, porexemplo, copolímero aleatório de propileno e etileno. "Polipropileno" se refere aqualquer ou todos os polímeros que compreendem o propileno descrito acima. PPpode ser produzido por processos bem conhecidos, tais como sistemascatalisadores Ziegler-Natta. Porque os processos são bem conhecidos, a descriçãodos quais é omitida no presente por motivos de brevidade.
O exemplo também inclui o copolímero de propileno e etilenopossuindo baixos níveis de monômero de etileno entre cerca de 1% a cerca de6% em peso. Os exemplos adicionais de composições de polipropilenomodificado que produzem o efeito pretendido de melhorar a adesão dopolipropileno ao alumínio são apresentados na Tabela 3.
O polímero de etileno pode ser HDPE1 LLDPE, VLDPE, polietilenos dedensidade ultra baixa (ULDPE), LDPE, mLLDPE, VLDPE, um copolímero de etilenoou as combinações de dois ou mais dos mesmos. O PE pode ser preparado por umavariedade de métodos, incluindo a bem conhecida polimerização por catalisadorZiegler-Natta (vide, por exemplo, as patentes 4.076.698 e US 3.645.992),polimerização por catalisador de metaloceno (vide, por exemplo, as patentes US5.198.401 e US 5.405.922) e por polimerização de radical livre. Os polímeros depolietileno podem incluir o HDPE, LLDPE, polietilenos de densidade baixíssima ouultra baixa (VLDPE ou ULDPE), e LDPE. As densidades dos polietilenos variam de0,865 g/cc a 0,970 g/cc. "Polietileno" refere-se a qualquer ou todos os polímeros quecompreendem o etileno descrito acima.
O polímero de etileno enxertado com monoéster de anidrido ácido oude anidrido ácido pode ser produzido por quaisquer meios conhecidos pelo técnico noassunto. Por exemplo, os enxertos podem ser produzidos pela extrusão por fusão dapoliolefina na presença de ambos um iniciador radial e um anidrido ácido ou seumonoéster, em uma extrusora de duplo fuso. A cadeia principal polimérica em queum anidrido ácido (por exemplo, anidrido maléico) é enxertado funcionalmente podeser quaisquer poliolefinas descritas acima, tais como LLDPE, VLDPE, mLLDPE,mVLDPE, ou as combinações de dois ou mais dos mesmos.
O anidrido ácido ou monoéster de anidrido ácido pode estarpresente na composição, com base na concentração do anidrido ácido ou domonoéster de anidrido ácido, ^ a cerca de 3,0, > a cerca de 4,0, > a cerca de5,0, > a cerca de 6,0 ou mesmo > a cerca de 7,0% em peso.
Uma composição metalizável que se liga a um filme fino de metalpode ser produzida a partir de ou compreender um copolímero de etileno. O filmemetálico é, de preferência, uma camada de alumínio depositada em vácuo.
O copolímero de etileno pode compreender as unidadespoliméricas (unidades de repetição) derivadas de um etileno e um ácidocarboxílico insaturado, um sal do ácido, um éster do ácido, um éster do as, talcomo (met)acrilato ou (met)acrilato de alquila Ci a Cs, ou as combinações dedois ou mais dos mesmos. "(Met)acrilato de alquila" pode incluir o acrilato dealquila, metacrilato de alquila, ou ambos. O "ácido (met)acrílico" pode incluir oácido acrílico, ácido metacrílico ou ambos. Por exemplo, o (met)acrilato demetila pode ser referir ao metacrilato de metila ou ao acrilato de metila.
Os exemplos de acrilatos de alquila incluem o acrilato de metila, acrilatode etila e acrilato de butila. Por exemplo, "acrilato de etileno/ metila (EMA)"significa um copolímero de etileno e acrilato de metila (MA); "acrilato de etileno/etila (EEA)" significa um copolímero de etileno e acrilato de etila (EA); "acrilatode etileno/ butila (EBA)" significa um copolímero de etileno e acrilato de butila(BA); e inclui ambos o acrilato de n-butila e acrilato de iso-butila; e ascombinações de dois ou mais dos mesmos.
Os copolímeros de etileno e de acrilato são bem conhecidos. Os"copolímeros de acrilato de etileno" também podem ser referidos comocopolímeros de éster de ácido acrílico- etileno. Eles também podem serfabricados a partir de dois processos de radicais livres em alta pressão:processos tubulares ou processos em autoclave. A diferença nos copolímerosde acrilato de etileno feitos a partir dos dois processos é descrita em, porexemplo, High flexibility EMA made from high pressure tubular process. AnnualTechnical Conference - Society of Plastics Engineers (2002), 60a (Vol 2), 1832-1836. O copolímero de acrilato de etileno produzido a partir do processo tubularé preferido na presente invenção.
O copolímero de etileno também pode incluir outro comonômero,tal como o monóxido de carbono, acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila eéter de vinil glicidila, ou as combinações de dois ou mais dos mesmos.
O copolímero de etileno pode conter de cerca de 15 a cerca de40, ou cerca de 18 a cerca de 35% em peso de comonômero de acrilato. Oaumento de comonômero de acrilato pode aprimorar as propriedadeselastoméricas e aumentar a pegajosidade do copolímero. O copolímero deetileno pode possuir um índice de fusão (Ml) de cerca de 0,1 a cerca de 100,ou cerca de 0,5 a cerca de 20 g/ 10 min, medido com o ASTM D-1238,condição E (190° C1 2160 grama em peso).
O copolímero de etileno também inclui um copolímero ácido quecompreende unidades de repetição derivadas do etileno e de um ácido carboxílicoinsaturado, tal como ácido (met)acrílico, ácido maléico, ácido fumárico, anidridomaléico, anidrido fumárico, monoéster de ácido maléico, monoéster de ácidofumárico ou as combinações de dois ou mais dos mesmos. "(Met)acrílico" refere-seao ácido acrílico, ácido metacrílico, ou suas combinações. Por exemplo, "ácidometacrílico/ etileno (EMAA)" significa um copolímero de etileno (E) e um ácidometacrílico (MAA); "ácido acrílico/ etileno (EAA)" significa um copolímero de etilenoe um ácido acrílico (EAA). Os exemplos de mais do que um comonômero sãoincluídos. Por exemplo, "ácido metacrílico de acrilato de isobutila/ etileno(E/iBA/MAA)" significa um terpolímero de etileno (E)1 um acrilato de iso-butila (iBA) eum ácido metacrílico (MAA). O copolímero ácido pode compreender cerca de 1 acerca de 25% em mois de unidades de repetição derivadas de um ácido ou anidridoou monoéster de um diácido.
O comonômero de ácido (met)acrílico incorporado no copolímerode ácido etileno pode variar de 0,01 a 5 até tanto quanto 40% em peso dopolímero total ou mesmo maior, tal como de 5 a 30, ou de 10 a 25% em peso.O copolímero ácido também pode conter até 10% em peso de um acrilato dealquila possuindo um grupo alquila com um acrilato de alquila Ci-Cs-
Alternativamente, o (met)acrilato de alquila ou comonômero deácido (metacrílico) incorporado no copolímero de etileno pode variar de cercade 0,01 a cerca de 30, de 1 a 25, ou de 1 a 10% em peso. Alternativamente,um (met)acrilato de alquila, tal como o acrilato de n-butila ou um ácido(met)acrílico pode incorporar no polímero presente em < a cerca de 6% empeso ou < a cerca de 5% em peso ou < a cerca de 4% em peso ou < a cerca de3% em peso ou mesmo < a cerca de 1% em peso.
Os copolímeros de ácido etileno e seus métodos de preparaçãosão bem conhecidos no estado da técnica tal conforme descrito nas patentesUS 3.264.272, US 3.404.134, US 3.355.319 e US 4.321.337. Os copolímerosácidos comerciais adequados para o uso na presente invenção estãodisponíveis a partir de diversas fontes, incluindo pela Ε. I. du Pont de Nemoursand Company, Wilmington, DE (DuPont) sob o nome comercial de Nucrel®.
Os copolímeros de ácido etileno podem ser copolímeros diretos oucopolímeros enxertados. O 'copolímero direto' é um copolímero feito pelapolimerização dos monômeros juntos, ao mesmo tempo, conforme definidos apartir de um copolímero enxertado onde um monômero é polimerizado em umacadeia polimérica existente. Quando os copolímeros ácidos enxertados ou diretospossuem de cerca de 0,0001 a cerca de 90% dos grupos de ácido carboxílicoionizados pela neutralização com íons metalizados, estes são designadoscopolímeros iônicos, ou "ionômeros", que possuem propriedades no estado sólidocaracterísticas de polímeros reticulados e características de capacidade defabricação por fusão de polímeros termoplásticos não reticulados. Os ionômeroscomerciais incluem os ionômeros Surlyn® da DuPont.
O copolímero ácido ou ionômero está, de preferência, presenteem uma quantidade que varia de cerca de 5% a cerca de 50% em peso, demaior preferência, de cerca de 10% a cerca de 30% em peso, e de maiorpreferência, ainda, de cerca de 8% a cerca de 15% em peso. O copolímeroácido contém, de preferência, de cerca de 4 a cerca de 25% em peso de ácidoe, de maior preferência, de cerca de 8 a cerca de 15 % em peso do ácido. Ocopolímero ácido pode possuir um índice de fusão de 0,1 a 500, de preferência,de 1 a 100, de maior preferência, de 1 a 30 gramas/10 minutos.
Os ionômeros podem possuir um índice de fusão de cerca de 0,1 a100, ou de 0,5 a 20g/ 10 minutos, serem derivados de um copolímero ácido quepossui de cerca de 4 a cerca de 25, ou de cerca de 8 a cerca de 15% em peso deácido e possuem um grau de neutralização que varia de cerca de 20 a 70% em peso.
O polímero de etileno enxertado com monoéster de anidrido ácido ouanidrido ácido pode estar presente na composição, com base na concentração doanidrido ácido ou monoéster de anidrido ácido, que varia de cerca de 0,5 a cerca de5, cerca de 1 a cerca de 4, ou cerca de 1 a cerca de 2% em peso.
Um filme de barreira multicamada tal como a embalagem alimentíciapode incluir uma camada que compreende a composição polimérica descritaacima como uma camada metalizável. Por exemplo, a camada que pode ser umfilme metálico fino, que pode ser produzido pelo metal depositado em vácuo, talcomo alumínio, cobre, prata, cromo, ouro, liga de dois ou mais dos mesmos, ou ascombinações de dois ou mais dos mesmos. Esta camada pode funcionar comouma barreira ao oxigênio e umidade. A camada 2 pode ser uma camadapolimérica metalizável. Esta camada pode compreender a composição poliméricametalizável descrita acima, tal como aquela que compreende uma poliolefina euma segunda poliolefina enxertada de anidrido. A camada 2 pode possuir umaespessura de cerca de 10 a cerca de 25 μ. A terceira camada pode ser aderida àcamada 2 e compreender um poliolefina, tal como o polipropileno. Ela podefuncionar como uma barreira e pode possuir uma espessura de cerca de 10 acerca de 25 μ. A camada 4 pode ser aderida à camada 3. A quarta camada 16pode ser uma camada de poliolefina selável à quente. A poliolefina pode ser opolipropileno, copolímero de polipropileno/ polietileno, elastômero, copolímero depolipropileno/ 1-buteno, terpolímero de polipropileno/ polietileno/ 1-buteno,policetona, ou as combinações de dois ou mais dos mesmos.
Uma ou mais camadas também podem conter um ou mais aditivos.
Os exemplos de aditivos incluem agentes anti bloqueio, agentes anti-estáticos,coeficiente de modificadores de fricção, auxiliares de processamento, e corantes,clarificantes. Estes são aditivos bem conhecidos no estado da técnica.
Uma camada exposta ou mais externa do filme muticamadas pode sertratada na superfície para fazer o filme receptivo às tintas de impressão, adesivos erevestimentos. As camadas tratadas na superfície podem ser subseqüentementelaminadas sobre outros filmes ou superfícies. O tratamento da superfície pode serrealizado por qualquer método conhecido no estado da técnica, tal como o tratamentopor descarga de irradiação ou tratamento por chama.
Opcionalmente, um revestimento pode ser aplicado a uma ouambas as superfícies expostas das camadas mais externas de um filme parafacilitar a laminação. Antes da aplicação do material de revestimento, o filmepode ser tratado na superfície ou com primer com uma camada primer. Osexemplos de revestimentos incluem os revestimentos acrílicos e revestimentosde PVDC (cloreto de polivinilideno). Um polímero de álcool vinílico tambémpode ser utilizado como uma composição de revestimento. Os materiais deprimer apropriados são o poli(etilenoimina), primers epóxi, e similares.
A superfície externa de um filme pode ser tratada conforme notadoacima para aumentar sua energia de superfície e, portanto, assegurar que a camadade revestimento possa ser fortemente aderente ao mesmo, reduzindo assim apossibilidade do revestimento descarnar ou ser retirado do filme. Este tratamentopode ser acompanhado pelo emprego de técnicas conhecidas, tais como, porexemplo, cloração de filme, isto é, exposição da superfície do filme ao cloreto aquoso,tratamento com agentes de oxidação, tais como ácido crômico, ar quente outratamento por vapor, tratamento por irradiação e similares. O tratamento porirradiação compreende a exposição da superfície do filme a uma descarga deirradiação de alta voltagem enquanto passa o filme entre um par de eletrodosespaçados. Após o tratamento por irradiação da superfície do filme, a composição derevestimento é então aplicada à mesma.
As superfícies tratadas ou não tratadas podem ser laminadas juntocom um adesivo adequado, por exemplo, um adesivo fundido a quente, tal comoum polietileno de baixa densidade, copolímero de metacrilato- etileno, adesivoscom base em água, tais como látex de cloreto de polivinilideno, e similares.
Exemplos
As composições de polipropileno metalizáveis foram obtidas pelamistura de pellets do modificador de escolha (Tabela 2) em pellets da resina debase de seleção (Tabela 1), e pela alimentação direta da mistura de pellet auma extrusora de uma linha de moldagem do filme equipado com pelo menos 3extrusoras, capazes, assim, de extrusar 3 resinas diferentes, utilizando ummolde de extrusão equipado com um bloqueio apropriado para separar osdiferentes materiais de alimentação. Assim, duas resinas de (2) polipropilenodiferentes (PP) foram modificadas com vinte e três (23) modificadores PPdiferentes listados na Tabela 2. As resinas base PP foram modificadas, emalguns casos, em dois ou mais níveis diferentes, para mostrar a resposta deadesão aos níveis crescentes de modificadores.
Tabela 1
<table>table see original document page 13</column></row><table>
(1) FW4BM de Chisso, um terpolímero de propileno, etileno e buteno.
(2) 6D81 da Dow, copolímero de propileno e etileno.Tabela 2
<table>table see original document page 14</column></row><table>(1) Homopolímero de polipropileno.
(2) Copolímero de propileno e etileno.
(3) Engage® 8180 copolímero de etileno e octeno.
(4) Engage® 8180 copolímero de etileno e octeno, obtido pela DuPont DowElastomers.
(5) Engage® 8411 copolímero de etileno e octeno, obtido pela DuPont DowElastomers.
(6) Dow 6D20: copolímero de propileno e etileno.
(7) Surlyn® RX1014 é um ionômero que compreende unidades derivadas de10,5% em peso de ácido acrílico (AA) e 15,5% em peso de acrilato de n-butila.
(8) Surlyn® RX1018 é um ionômero que compreende unidades derivadas de6,2% em peso de ácido acrílico (AA) e 28% em peso de acrilato de n-butila.
(9) Elvaloy® 4924 é um terpolímero de etileno/ acetato de vinila/ monóxido decarbono da DuPont.
(10) Elvaloy® HF 441 é um terpolímero de etileno/ acetato de n-butila/monóxido de carbono da DuPont.
(11) Bynel® 2002 é um terpolímero de etileno/ acrilato de etila/ ácido acrílico.
(12) Lotader 2210 é um terpolímero de etileno/ acrilato de butila (6%) e anidridomaléico (2,6%) da AtoFina.
(13) Lota der 3410 é um terpolímero de etileno/ acrilato de butila (18%) eanidrido maléico (3%) da AtoFina.
(14) Lotader TX 8030 é um terpolímero de etileno/ acrilato de butila (12,5%) eanidrido maléico (2,5%) da AtoFina.
(15) Lotader AX8840 é um etileno/ metacrilato de glicidila (8%) da AtoFina.
(16) Orevac 9314 é um terpolímero de etileno/ acetato de vinila/ anidridomaléico da AtoFina.
(17) Fusabond® EP 1021 é um copolímero de etileno e MAME (anidridomaléico mono éster 9,5%).(18) Fusabond® A EB 560D é uma mistura de EP 1021 e Elvaloy® AC 3427.
(19) Lotader 4210 é um terpolímero de etileno/ acrilato de butila (6%)/ anidridomaléico (3,8%) da AtoFina.
(20) Teor em % de anidrido maléico enxertado.
As composições de PP modificado, utilizadas como camada dePP metalizável em construções de 3 camadas, são listadas na Tabela 3, nacoluna sob o título "Camada Superior".
Tabela 3
cPP Estruturas de Filmes de 3 Camadas
<table>table see original document page 16</column></row><table><table>table see original document page 17</column></row><table>(a) Esta coluna designa uma estrutura de filme;
(b) Teor de polímero da camada superior (5 em peso em parênteses) onde:Filme F1 (100); F2-F3 (80); F4-F13 (84); F14 e F17-F24 (92,5); F13 (90); F.15(90); F25-F34 e F39 (90); F35 (94); F36 (78); F37 (95,6); F38 (92,9); F40(96,8); F41 (94,9); F42 (92,8); F43 (98,3); F44 (97,3); F45 (96,2); F46 (94,9);F47 (91,6); F48 (86,6); F49 (81,1); F50 (97,9); F51 (96,6); F52 (95,3); F53(94,9); e F54 (84). O modificador feito do restante (até 100%). Esta colunadesigna resinas base.
(c) Esta coluna designa uma composição modificante.
(d) Filme VM-cPP (filme com base em PP de 3 camadas, camada superior feitade PEPTÍDEO modificado, camada núcleo de 5D98 homo-PP, camada inferiorde 6D20 co-PP).
Cada composição PP modificada foi co-extrusada, utilizando umalinha de moldagem de coextrusão de 8 polegadas (cerca de 20 cm), em umfilme de 3 camadas, utilizando o 5D98 homo-PP da Dow como camada núcleo,e 7C06 da Dow de impacto PP modificado, ou 6D20 co-PP da Dow, comocamada de fundo. Cada construção de filme foi primeiro tratada por radiação acerca de 41 - 45 dynes/ cm, então metalizado com alumínio (camada de cercade 200 nm de espessura). A adesão da camada metalizável ao alumíniodepositado foi avaliada após a selagem à quente, utilizando um selante aquente de barra dupla, a camada superior de alumínio a um filme Nucrel®, queera um copolímero de ácido etileno disponível pela DuPont. As tiras extensasde uma polegada (2,54 cm) foram retiradas dos substratos selados a quente, odescascamento foi iniciado manualmente e a resistência à descamação, nainterface PP modificada/ alumínio, foi medida pela lnstron. O desempenho deadesão dentro todas as construções de filme PP de 3 camadas metalizadas émostrada na Tabela 3. O desempenho de cada construção de filme PP de 3camadas metalizadas é descrito na Tabela 3, sob uma força de descamaçãoem g/ polegada de força de descamação. O mínimo "aceitável" para afuncionalidade total da Resistência à Descamação é 130 g/ polegada, combase no filme comercial existente.
Os filmes F1, F2 e F3 ilustram o impacto de modificação nacamada PP superior, utilizando o PP enxertado com anidrido maléico. Erainadequado obter a adesão do alvo. Também foi estabelecido muitoinicialmente que o tratamento por Irradiação aumentou a adesão e para todosos Exemplos mostrados na Tabela 3, o filme PP de 3 camadas era tratado porIrradiação antes da metalização.
Os dados de adesão apresentados na Tabela 3 incluíramdiversas estruturas de filmes que satisfaziam ou excediam o a adesãomínima do alvo de 130 g/ polegada, bem como diversas que falharam emrealizar o mesmo. Em resumo, estes exemplos descrevem o seguinte, emtermos do tipo de modificadores que produziram boa adesão do PPmodificado, e aqueles que não.
Modificadores eficientes:
MAH - G- mVLDPE (M3 a M6, M19, M20), MF4 a MF11, MF36 a MF44;
Copolímero E/MAME (M21), MF45 a MF 48;
Copolímero E/MAME + Elvaloy® AC (M22), MF49 a MF51; e
Terpolímero E/ ηBA/ ΜΑΗ (M23), MF52 a MF55;
Modificadores Ineficientes:
coPP/ mVLDPE co-enxertados com ΜΑΗ (M7), MF12, MF13,MF16, MF17;
Terpolímeros E/ nBA/AA (M8, M9), MF18, MF19, MF27, MF28;
Terpolímeros E/ VA/ CO (M10), MF20, MF29;
Terpolímeros E/nBA/ CO (M11), MF21, MF30;
Terpolímeros E/ MA/AA (M12, M13), MF22, MF23;
Terpolímeros E/ nBA/ ΜΑΗ (M14, M15), MF24, MF25, MF31, MF32, ΜΑΗ < 3,0%; ηBA > 6%;
Terpolimeros E/ EA/ ΜΑΗ (Μ16), MF26, MF33;Copolimero E/ GMA (Μ17), MF 34; eTerpolimeros E/ VA/ ΜΑΗ (Μ18), MF35.
Preparação da Composição Polimérica Metalizada
Os cupons de filme quadrados que medem 4 polegadas χ 4polegadas (cerca de 11 cm χ 11 cm) foram tratados em uma câmara demetalização a vácuo. 0 sistema de vácuo foi bombeado a 2 χ 10"5 torr e oalumínio foi aquecido, de tal modo a depositar sobre a superfície do filme emuma taxa de 5A por segundo a uma espessura de 200 Angstroms. A espessurada camada de alumínio depositada foi determinada pela resistividade dasuperfície ou transmissão da luz, utilizando as correlações pré-estabelecidas,ambas são métodos bem conhecidos pelos técnicos no assunto.
Preparação dos Filmes Poliméricos Metalizados Multicamadas
Os filmes para a avaliação do desempenho de adesão forammoldados em uma linha de co-extrusão de escala piloto equipada com trêsextrusoras, um Killion 8" de largura de unidade de rolo moldado e um molde defilme moldado Cloeren 8" (5-pás) configurado para correr com trêsalimentações de resina.
Configuração do molde: plugue seletor AABBC.
A: 1 Va de diâmetro NRM de Extrusora de Fuso Simples,alimentando o material selecionado para a camada interna.
B: 1,0" de diâmetro Padrão Davis de Fuso Simples, alimentando omaterial selecionado como camada núcleo.
C: 1 Va de diâmetro Wayne de Extrusora de Fuso Simples,alimentando a composição PP modificada.
Velocidade total da linhagem: 20 fpm (9,1 metros/ min)Espessura total do filme: 3 mil (cerca de 0,008 cm).As temperaturas utilizadas são mostradas na Tabela 4 abaixo.
Tabela 4
<table>table see original document page 21</column></row><table>
Os filmes moldados de três camadas formam tratadossubseqüentemente por irradiação. Os parâmetros do tratamento por irradiaçãoforam estabelecidos para obter uma superfície de energia final de 41dynes/cm2, em uma velocidade de linhagem de 100 ft/ min (45,5 mpm).
Teste de Adesão Utilizado
A adesão da camada metalizável polimérica ao filme de alumíniodepositado em vácuo foi medida utilizando o seguinte método. Os cuponsmetalizáveis a vácuo primeiro selados a quente com filme Nucrel® 903, sobre acamada de alumínio, utilizando uma seladora a quente Sencorp Systems quepossui 2 χ 1 polegada (5,1 χ 2,54 cm) de extensão de barras de selamentoaquecidas separadamente. O filme Nucrel® foi selado sob 40 psi/ 135° C (1 psi =0,275 MPa) para um tempo de contato de 0,5 segundo. A descamação foi iniciadana interface de PP modificado/ alumínio e a força de descamação foi então medidautilizando um testador mecânico Instron, sob as condições ambiente, em umavelocidade de garra de 12 polegadas/ minuto (305 cm por min).
Os resultados foram relatados em libra χ pés/ polegada.

Claims (10)

1. COMPOSIÇÃO QUE COMPREENDE OU É PRODUZIDAA PARTIR DE UM POLIPROPILENO E UM MODIFICADOR, caracterizada pelofato de que o modificador está compreendido em cerca de 0,1% a cerca de-20%, em queo modificador é um polímero de etileno enxertado com anidridomaléico, um copolímero de etileno e anidrido maléico de acrilato de butila, ouum copolímero de etileno e monoéster de ácido maléico;o polímero de etileno é um o polietileno de baixa densidade linearcatalisado por metaloceno, um polietileno de baixíssima densidade catalisado pormetaloceno, um copolímero de etileno ou combinações de dois ou mais dos mesmos;o polímero de etileno enxertado com anidrido maléico, quandopresente, está presente na composição de cerca de 0,01 a cerca de 4% empeso da composição; eo copolímero de etileno e anidrido maléico de acrilato de butila ouo copolímero de etileno e monoéster de ácido maléico, quando presente, estápresente na composição a partir de cerca de 1 a 4% em peso da composição.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o copolímero de etileno compreende unidadesde repetição derivadas do etileno e um cromonômero e o cromonômero é(met)acrilato de alquila, ácido (met)acrílico, acetato de vinila, ou combinaçõesde dois ou mais dos mesmos.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o modificador é polietileno de baixa densidadelinear catalisado por metaloceno enxertado com anidrido maléico presente nacomposição de cerca de 0,1 a cerca de 4%.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com uma das reivindicações 1,caracterizada pelo fato de que o modificador é o copolímero de etileno eanidrido maléico de acrilato de butila e está presente na composição de cercade 1% a cerca de 2%; o anidrido maléico está presente no copolímero superiora cerca de 3% em peso; e o n-butil acrilato está presente no copolímero deetileno e monoéster anidrido ácido inferior a cerca de 6% em peso.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada ρ elo fato de que o modificador é o copolímero de etileno emonoéster de ácido maléico e está presente na composição de cerca de 1 a 2% em peso ou uma combinação de copolímero de etileno e monoéster deácido maléico e um copolímero de etileno e etil acrilato; um copolímero deetileno, n-butil acrilato e anidrido maléico, ou suas combinações.
6. FILME, caracterizado pelo fato de que compreende ou éproduzido a partir de uma composição e de um filme metalizado em que acomposição é conforme descrita em uma das reivindicações 1 a 5.
7. FILME, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que é um filme multicamada; o filme metalizado é a primeiracamada; o filme que compreende ou é produzido a partir da composição é asegunda camada; o filme é, de preferência, uma embalagem alimentícia; e aembalagem alimentícia compreende opcionalmente uma camada de barreirade polipropileno adicional, uma camada selável a quente, ou ambos.
8. USO DE UMA COMPOSIÇÃO, caracterizado pelo fato deser como modificadora para modificar a adesão de um primeiro filme a um filmemetalizado em que o primeiro filme compreende ou é produzido a partir dacomposição conforme descrita nas reivindicações 1 a 5.
9. PROCESSO, caracterizado pelo fato de que compreende acombinação de uma poliolefina com um anidrido ácido, um monoéster deanidrido ácido, ou suas combinações na presença de um peróxido orgânico sobuma condição efetiva para enxertar o anidrido ácido ou o monoéster anidrido àpoliolefina.
10. FILME, caracterizado pelo fato de que é produzido a partirde uma composição e um filme metalizado em que a composição consisteessencialmente de uma poliolefina, um modificador, opcionalmente umcopolímero derivado do etileno e (met)acrilato de alquila, ácido (met)acrílico, ousuas combinações, opcionalmente a partir de um anidrido ácido ou ummonoéster anidrido, em queo modificador é um polímero de etileno enxertado com anidridomaléico, copolímero de etileno e anidrido maléico de acrilato de butila,copolímero de etileno e monoéster de ácido maléico, ou combinações de doisou mais dos mesmos;o polímero de etileno é polietileno de baixa densidade linearcatalisado por metaloceno, um polietileno de baixíssima densidade catalisadopor metaloceno, um copolímero de etileno ou combinações de dois ou mais dosmesmos;o polímero de etileno enxertado com anidrido maléico, quandopresente, está presente na composição de cerca de 0,01 a cerca de 4% combase no peso da composição; e o copolímero de etileno e anidrido maléico deacrilato de butila ou o copolímero de etileno e monoéster de ácido maléico,quando presente, está presente na composição de cerca de 1 a cerca de 4%com no peso de composição.
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