BRPI0615500A2 - composição compreendendo pelo menos um polìmero de etileno/(alfa)-olefina enxertado com silano, processo para preparar um polìmero de etileno/(alfa)-olefina enxertado com silano, e artigo - Google Patents

composição compreendendo pelo menos um polìmero de etileno/(alfa)-olefina enxertado com silano, processo para preparar um polìmero de etileno/(alfa)-olefina enxertado com silano, e artigo Download PDF

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Benjamin R Rozenblat
Cynthia L Rickey
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Abstract

COMPOSIçãO COMPREENDENDO PELO MENOS UM POLIMERO DE ETILENO/<198>-OLEFINA ENXERTADO COM SILANO, PROCESSO PARA PREPARAR UM POLìMERO DE ETILENO/<198>-OLEFINA ENXERTADO COM SILANO, E ARTIGO. A invenção refere-se às composições contendo pelo menos uma poliolefina enxertada com silano, e em particular, às composições contendo pelo menos um polímero de etileno/<198>-olefina enxertados com silano tendo uma viscosidade de matéria fundida menor que 50.000 cP a 177<198>C (350<198>F), e adesivos contendo as mesmas. Numa incorporação o polímero de etileno/<198>-olefina enxertados com silano é formado a partir de um polímero de etileno/<198>-olefina que tem uma distribuição de peso molecular de 1 a 3,5. A invenção refere-se também à preparação dos polímeros enxertados com silano, reagindo, por exemplo, um polímero de etileno/<198>-olefina com pelo menos um composto silano e pelo menos um iniciador.

Description

"COMPOSIÇÃO COMPREENDENDO PELO MENOS UM POLÍMERO DEETILENO/ot-OLEFINA ENXERTADO COM SILANO, PROCESSO PARAPREPARAR TJM POLÍMERO DE ETILENO./a-OLEFINA ENXERTADO COMSILANO, E ARTIGO"
Campo da invenção
A presente invenção refere-se às composições contendopolímeros poliolefínicos enxertados com silano (ou"silanados"), e em particular, polímeros de etileno/a-olefina enxertados com silano tendo uma viscosidade dematéria fundida menor que 50.000 cP a 177°C (350°F), àpreparação de formulações de adesivos úteis, outrasaplicações e artigos confeccionados com os mesmos, emétodos para preparar os mesmos. Os polímeros deetileno/a-olefina enxertados com silano sãopreferivelmente formados a partir de polímeros deetileno/a-olefina tendo uma distribuição de pesomolecular de 1 a 3,5.
Histórico da invenção
Há necessidade de formulações de adesivos sensíveis àpressão (PSA) e de adesivos de matéria fundida quente(HMA) de baixa viscosidade, livres de solvente quemantenham força adesiva em altas temperaturas de uso (porexemplo, 40°C (104°F) ou maiores).
Há também necessidade de formulações de adesivos de baixaviscosidade, livres de solvente que possam ser usadosnuma variedade de aplicações, incluindo, mas não selimitando a, vedação de caixas e cartuchos, automotiva,em artes gráficas, em não tecidos, em montagem de painel,em fitas de alto desempenho, em adesivos de matériafundida quente de contato, em revestimentos de papelão,em tintas, em produtos cosméticos e de cuidado pessoal,vedantes e em concentrados de aditivos e de cores, emfitas adesivas de tapetes, e em adesivos de trabalho emmadeira.
No momento, alguns dos adesivos sensíveis à pressão (PSA)de alto desempenho baseados em copolímeros em blocos deestireno (SBCs) de alto peso molecular (MW) podem serproduzidos apenas usando solventes. Eles não podem seraplicados a partir de matéria fundida quente, devido àsua elevada viscosidade (peso molecular). A tendência éusar adesivos livres de solvente tanto por razõesambientais como as de custo. Igualmente, matériasfundidas quentes reativas baseadas na química de uretanosão caras e apresentam questões de segurança, uma vez queutilizam química de isocianato.
A publicação U.S. n° 2005/0043455 divulga ceras decopolímeros ou homopolímeros poliolefínicos cristalinos,modificados via radicais livres com um composto desilano, e tendo uma viscosidade, medida a 170°C, entre 10e 50.000 mPa.s, e um calor de fusão >10 J/g. O compostode silano usado para modificação inclui pelo menos umadupla ligação olefínica e pelo menos um radical alcoxiligado diretamente a silício. As ceras de poliolefinasusadas para modificação são preparadas usando umcatalisador de metaloceno (vide resumo). Esta referênciadivulga o uso de altos níveis de iniciador por radicaislivres, de 0,1 a 10 por cento em peso, baseado na cera depoliolefina, em relação à quantidade de silano empregada,de 0,1 a 4 0 por cento em peso, baseado na cera depoliolefina, (por exemplo, vide parágrafos [0097], [0098]e [0116]). A patente européia, EP 0 944 670 BI, divulgauma composição de elastômero polimerizável que inclui umelastômero de interpolímero de etileno/alfa-olef inaenxertado com silano com uma dureza (Shore A) < 85, e,opcionalmente um polímero olefínico cristalino. Exposiçãoà umidade converte a composição reticulável numacomposição de elastômero reticulado e enxertado, nãoporosa que tem uma dureza (Shore A) < 85 e umaresistência à abrasão que é maior que aquela dacomposição reticulável (vide resumo). Esta patentedivulga o uso de uma quantidade preferida de silano de0,1 a 3,5 por cento em peso, e níveis relativamenteelevados de iniciador, com uma razão de silano parainiciador de 10:1 a 30:1 (por exemplo, vide parágrafos[0026] e [0027] ).
A publicação internacional n° WO 2005/100501 divulga umartigo compreendendo (1) um componente funcionalizado,(2) uma agente de pegajosidade, e (3) um polímeroolefínico, compreendendo uma o mais olefinas de C3 a C40,opcionalmente uma ou mais diolefinas, e menos que 5 molsde etileno, e tendo película de ponto T (nDot T-Peel") deum Newton ou mais, um índice de ramificação (g') de 0,95ou manos, medido no Mz do polímero, e um Mw de 100.000 oumenos. O componente funcional é selecionado do grupoconsistindo de polímeros funcionalizados, oligômerosfuncionalizados e agentes nucleantes beta (vide resumo).Os exemplos experimentais nesta referência se direcionamprincipalmente a polímeros baseados em polipropilenoenxertados com anidrido maleico.
A patente U.S. n° 5.824.718 divulga polímeros de etilenosubstancialmente lineares enxertado com silano, curáveis,que são úteis como revestimentos de fios e cabos, tirasde vedação, fibras. Estes polímeros enxertados com silanopodem estar com carga ou sem carga, e curam rapidamenteem relação a muitos revestimentos comerciais (videresumo). Esta patente divulga polímeros baseados emetileno/a-olefina com um índice de fusão (I2) preferidode 0,5 a 200 g/10 min (por exemplo, vide coluna 4, linhas7-10). Vide também patentes relacionadas, patentes U.S.n°s 5.741.858 e 6.084.935. A patente U.S. n° 4.806.594divulga composição curável por água compreendendo: (a)pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindode homopolímeros enxertados com silano de etileno,propileno, ou 1-buteno (vide resumo). Nos exemplos destapatente, um polietileno de peso molecular relativamentealto é silanado (vide Exemplos 1-19) .
A patente U.S. n° 5.995.474 divulga uma composição deadesivo que compreende uma poli(α-olefina) largamenteamorfa enxertada com silano, preparada enxertando nestapoli(α-olefina) amorfa um composto de silano tendo de 1-3grupos alcoxi, fixados diretamente ao silício, e pelomenos uma parcela contendo dupla ligação olefínica, edepois reticulando a composição de adesivo por meio deágua (Λ/ide resumo), Esta patente direciona-seprincipalmente para polímeros baseados em propileno.
Divulgam-se polímeros enxertados adicionais nas patentesU.S. n° S 5.994.474, 5.705.565, 6.414.102, 6.043.401,5.498.809, 5.266.627 e na EP 0850138 BI. Divulgam-secomposições de misturas enxertadas nas patentes U.S. n°s6.395.791, 6.583.222 e 6.583.188. As seguintespatentes/pedidos de patentes são direcionadasprincipalmente aos polímeros-base; patentes U.S. n°s6.172.015, 6.335.410, 4.039.560, U.S. 2003114322 (WO01/072855), WO 03/087178, WO 03/040201, WO 90/01503, WO04/031292, e WO 04/035680.
Há necessidade de poliolefinas silanadas com excelentespropriedades de aderência para uso em composições deadesivos. Há necessidade ainda de adesivos livres desolventes tanto por razões ambientais como de custo.
Estes temas podem ser satisfeitos pelas poliolefinasilanadas da invenção, e pelas formulações de adesivosbaseadas nestas poliolefinas. Os polímeros silanados nasformulações de adesivos têm desempenho semelhante ao dasfitas de alto desempenho baseadas em SBC, sem anecessidade de um solvente. Ademais, os polímerospoliolefínicos silanados aqui descritos são mais baratose mais seguros de usar. Além disso, a química de silanocurável por umidade permite se usar adesivos de matériafundida quente, tais como em aplicações automotivas sob acapota do motor, que requerem capacidades de desempenhoem alta temperatura (40°C (104°F) ou acima) . Aspoliolefinas silanadas da invenção podem ser usadas parapreparar formulações de adesivos tanto para aplicaçõessensíveis à pressão como de matéria fundida quente.
Sumário da invenção
A invenção refere-se às misturas de poliolefinas epoliolefinas enxertadas com silano, em particular àscomposições contendo pelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano tendo uma viscosidade dematéria fundida menor que 50.000 cP a 177°C (350°F). Ospolímeros de etileno/a-olefina enxertados com silano ecurados se formam a partir de polímeros de etileno/a-olefina tendo uma distribuição de peso molecular de 1 a3,5.
A invenção prove também formulações de adesivos, baseadasnestes polímeros de etileno/a-olefina enxertados comsilano. Estas composições de adesivos têm excelentepropriedades adesivas, incluindo uma temperatura de falhade aderência pelicular (PAFT) maior ou igual a 43°C(110°F), e uma temperatura de falha de aderência porcisalhamento (SAFT) maior ou igual a 60°C (140°F).A invenção provê também a preparação de polímeros deetileno/a-olefina enxertados com silano, reagindo umpolímero de etileno/a-olefina, tendo uma distribuição depeso molecular de 1 a 3,5, com pelo menos um composto desilano e pelo menos um iniciador, e onde a razão ponderaido "pelo menos um composto de silano" para o "pelo menosum iniciador" é de 20:1 a 400:1, preferivelmente de 30:1a 400:1, mais pref erivelmente de 30:1 a 200:1, e aindamais preferivelmente de 30:1 a 100:1. Noutro aspecto, arazão ponderai do "pelo menos um composto de silano" parao "pelo menos um iniciador" é de 40:1 a 400:1,preferivelmente de 40:1 a 200:1, e mais pref erivelmente40:1a 100:1.
A invenção provê também composições contendo pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano,formado a partir de pelo menos um composto de silano, eonde a quantidade de composto de silano que é enxertadono polímero de et ileno/a-olef ina é maior que 0,25 porcento em peso, preferivelmente maior que 0,5 por cento empeso, mais preferivelmente maior que 1 por cento em peso,e ainda mais preferivelmente maior que 2 por cento empeso, baseada no peso total da composição reativa.
Numa incorporação da invenção, o polímero de etileno/a-olefina contém uma razão de grupos terminais vinila paraa soma de todas as insaturações (vinila, vinilideno, eis,e trans), Rv, entre 0,001 e 0,5, preferivelmente entreOfOl e 0.4. e mais pref erivelmente entre 0,1 e 0,3,determinada por NMR de 1H.
A invenção provê também outras poliolefinas enxertadascom silano, tais como polímeros de propileno/a-olefinaenxertados com silano, e provê misturas de poliolefinasenxertadas com silano, discutidas abaixo.
A invenção provê ainda resinas e composições que contêmpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e onde a composição tem propriedadesmecânicas melhores, comparadas com as de uma composiçãosemelhante contendo o polímero-base de etileno/a-olefinano lugar do polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado. As propriedades mecânicas tanto dacomposição inventiva como da composição comparativa sãomedidas usando as mesmas condições de teste.As poliolefinas enxertadas com silano da invenção podemcompreender dois ou mais aspectos e/ou incorporações aquidescritos.
As composições da invenção podem compreender dois ou maisaspectos e/ou incorporações aqui descritos.
Os métodos ou processos da invenção podem compreenderdois ou mais aspectos e/ou incorporações aqui descritos.
Descrição dos desenhos
A Figura 1 mostra perfis de tensão-deformação de resinasenxertadas com silano curadas e as respectivas resinas-base (E01 e E02).
A Figura 2 mostra perfis de "módulo de armazenamento (G')contra temperatura" de resinas enxertadas com silanocuradas e as respectivas resinas-base (E01 e E02).
A Figura 3 mostra perfis de TMA (Analisadortermomecânico) de resinas enxertadas com silano curadas eas respectivas resinas-base (E01 e E02).
A Figura 4 mostra perfis de "aderência pelicular ao açoinoxidável contra o tempo" para duas resinas silanadascuradas.
A Figura 5 mostra perfis de "SAFT (temperatura de falhade aderência por cisalhamento) contra o tempo" de duasresinas silanadas curadas.
Descrição detalhada da invenção
Poliolefinas silanadas
A presente invenção às misturas de poliolefinas epoliolefinas enxertadas com silano, em particular, aospolímeros de etileno/a-olefina enxertado com silano,tendo uma viscosidade de matéria fundida menor que 50.000cP a 177 0C (350°F) , e às composições baseadas nestespolímeros. Os polímeros de etileno/a-olefina enxertadoscom silano se formam a partir de polímeros de etileno/a-olefina tendo uma distribuição de peso molecular de 1 a3,5. Os polímeros de etileno/a-olefina enxertados comsilano pode ser curados (reticulados) em resposta aexposição à umidade, e a reação de cura pode seracelerada na presença de um catalisador de cura ouativador. A invenção provê também formulações adesivaspreparadas a partir de tais polímeros de etileno/a-olef ina enxertados com silano.
Numa incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinaenxertados com silano têm uma viscosidade de matériafundida de 2.000 cP a 50.000 cP. Incluem-se e divulgam-seaqui todos os valores individuais e subfaixas de 2.000 cPa 50.000 cP. Mede-se a viscosidade de matéria fundidausando um viscosímetro Brookfield a 177°C (350°F).Preferivelmente, a viscosidade de matéria fundida é de4.000 cP a 40.000 cP, e mais preferivelmente de 5.000 cPe 30.000 cP. Noutra incorporação, a viscosidade dematéria fundida é de 4.000 cP a 20.000 cP, e maispreferivelmente de 6.000 cP e 18.000 cP.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinaenxertados com silano têm um peso molecular médionumérico de 5.000 a 25.000, preferivelmente de 6.000 a20.000, e mais preferivelmente de 7.000 a 16.000.Incluem-se e divulgam-se aqui todos os valoresindividuais e subfaixas na faixa de 5.000 a 25.000.Noutra incorporação o peso molecular médio numérico é de6.000 a 15.000, e mais preferivelmente de 7.000 a 14.000.Todos os pesos moleculares, aqui divulgados, têm aunidade "grama/mol".
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinaenxertados com silano têm um peso molecular médioponderai de 10.000 a 50.000, preferivelmente de 12.000 a40.000, e mais preferivelmente de 14.000 a 32.000.
Incluem-se e divulgam-se aqui todos os valoresindividuais e subfaixas na faixa de 10.000 a 50.000.Noutra incorporação, o peso molecular médio ponderai é de10.000 a 40.000, preferivelmente de 11.000 a 30.000, emais preferivelmente de 12.000 a 26.000. Incluem-se edivulgam-se aqui todos os valores individuais e subfaixasna faixa de 10.000 a 40.000.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinaenxertados com silano têm uma distribuição de pesomolecular de 1 a 5, preferivelmente de 1 a 3,5 ou de 1,5a 4, e mais pref erivelmente de 2 a 3. Incluem-se edivulgam-se aqui todos os valores individuais e subfaixasde distribuição de peso molecular na faixa de 1 a 5.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinaenxertados com silano têm uma densidade de 0,855 g/cm3 a0,93 g/cm3, e pref erivelmente de 0,86 g/cm3 a 0,90 g/cm3,e mais preferivelmente de 0,865 g/cm3 a 0,895 g/cm3.Incluem-se e divulgam-se aqui todos os valoresindividuais e subfaixas de densidade na faixa de 0,84g/cm3 a 0,93 g/cm3.
A presente invenção provê ainda um processo para prepararos polímeros de etileno/a-olefina enxertados com silanoda invenção, enxertando parcelas de silano nasinsaturações residuais da cadeia polimérica e/ou grupossaturados na cadeia polimérica de um polímero deetileno/a-olefina. O polímero pode estar presente numamistura de duas ou mais poliolefinas.
Numa incorporação, a quantidade de silano usado na reaçãode enxertio é maior ou igual a 2 por cento em peso,preferivelmente maior ou igual a 3 por cento em peso, emais preferivelmente maior ou igual a 5 por cento empeso, baseado no peso total da composição reativa, e arazão ponderai de silano para iniciador é de 20:1 a400:1, preferivelmente de 30:1 a 400:1, maispreferive lmente de 30:1 a 2 00:1, e ainda maispreferivelmente de 30:1 a 100:1, incluindo todos osvalores individuais de razões e subfaixas de 20:1 a400:1. Divulgam-se aqui estas razões individuais esubfaixas. Noutra incorporação, a razão ponderai desilano para iniciador é de 40:1 a 400:1, preferivelmentede 40:1 a 300:1, mais preferivelmente de 40:1 a 200:1, eainda mais preferivelmente de 40:1 a 100:1.
Noutra incorporação, a quantidade de constituintes silanoenxertado na cadeia poliolefínica é maior que 0,5 porcento em peso, baseado no peso total da composiçãoreativa (ou baseado no peso inicial de compostos desilano adicionados na composição reativa), determinadapor análise FTIR. Numa incorporação adicional, estaquantidade é maior que dois por cento em peso. Todos osvalores individuais e subfaixas maiores que 0,5 por centoem peso são consideradas dentro dos limites daabrangência desta invenção, e aqui se divulgam.
Noutra incorporação ainda, o polímero de etileno/a-olefina contém uma razão e grupos terminais vinila para asoma de todas as insaturações (vinila, vinilideno, eis, etrans), Rv,de 0,001 a 0,5, preferivelmente de 0,01 a 0,4,e mais preferivelmente de 0,1 a 0,3, determinada por NMRde 1H. Todos os valores individuais de razão e subfaixasde 0,001 a 0,5 aqui se incluem e se divulgam.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, formado a partir de um polímero-base deet ileno/a-olef ina, e sendo que a composição tem umaresistência à ruptura média maior que a resistência àruptura média de uma composição semelhante, compreendendoo polímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímerode etileno/a-olefina enxertado com silano curado. Numaincorporação preferida, a resistência à ruptura média dacomposição inventiva é maior que a resistência à rupturamédia da composição semelhante em pelo menos 15 porcento, preferive lmente em pelo menos 2 5 por cento, emuitíssimo preferivelmente em pelo menos 50 por cento.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e sendo que a composição tem umaelongação na ruptura média maior que a elongação naruptura média de uma composição semelhante, compreendendoo polímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímerode etileno/a-olefina enxertado com silano curado. Numaincorporação preferida, a elongação na ruptura média dacomposição inventiva é maior que a elongação na rupturamédia da composição semelhante em pelo menos 15 porcento, preferivelmente em pelo menos 25 por cento, aindamais pref erivelmente em pelo menos 50 por cento, emuitíssimo preferivelmente em pelo menos 100 por cento.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olef ina, e sendo que a composição tem umaenergia na ruptura média maior que a energia na rupturamédia de uma composição semelhante, compreendendo opolímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímerode etileno/a-olefina enxertado com silano curado. Numaincorporação preferida, a energia na ruptura média dacomposição inventiva é maior que a energia na rupturamédia da composição semelhante em pelo menos 15 porcento, preferivelmente em pelo menos 25 por cento, aindamais pref erivelmente em pelo menos 50 por cento, emuitíssimo preferivelmente em pelo menos 100 por cento ou125 por cento.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, e sendo que a composição tem um módulo dearmazenamento.. G', entre 104 e 106 dina/cm2? numatemperatura de 100°C a 150°C.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, e sendo que a diferença porcentual absoluta nomódulo de armazenamento, G' , da composição inventiva a150°C, e o módulo de armazenamento da composiçãoinventiva a 100°C, é menor que 50 por cento,preferive lmente menor que 25 por cento, e maispreferivelmente menor que 20 por cento.
A invenção provê ainda composições que contêm pelo menosum polímero de etileno/a-olefina enxertado com silanocurado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e sendo que a composição tem uma"profundidade de penetração de sonda TMA a -1 mm" numatemperatura que é maior que a "profundidade de penetraçãode sonda TMA a -1 mm" de uma composição semelhante,compreendendo o polímero-base de etileno/a-olefina nolugar do polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado. Numa incorporação preferida, a temperaturada "profundidade de penetração de sonda TMA a -1 mm" dacomposição inventiva é maior que temperatura da"profundidade de penetração de sonda TMA a -1 mm" dacomposição semelhante em pelo menos 4°C, preferivelmenteem pelo menos 6°C, e mais pref erivelmente em pelo menos8 °C.
Numa incorporação se forma o polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano a partir de um polímero deetileno/a-olefina, tendo uma viscosidade de matériafundida menor que 50.000 cP (177°C). Noutra incorporação,o polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano seforma a partir de um polímero de etileno/a-olefina, tendopelo menos uma temperatura de fusão de 50°C a 80°C.
Noutra incorporação se forma o polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano a partir de um polímero deetileno/a-olefina que carece de ramificação de cadeialonga. Em outra incorporação ainda, o polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano se forma a partirde um polímero de etileno/a-olefina que tem ramificaçãode cadeia longa.
Noutra incorporação, o polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano se forma a partir de um copolímerode etileno e pelo menos um comonômero selecionado dogrupo consistindo de monômeros insaturadosetilenicamente, dienos conjugados, dienos não conjugados,e polienos. Numa incorporação adicional, o comonômero éum monômero insaturado etilenicamente, selecionado dogrupo consistindo das α-olefinas de C3-C20/ estireno,estireno substituído com alquila, vinil-benzo-ciclobutano, e 1,4-hexadieno. Numa incorporação adicionalainda, a α-olefina de C3-C20 é selecionada do grupoconsistindo de 1-propeno, isobutileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 4-metil-l-penteno, e 1-octeno, epreferivelmente a α-olefina de C3-C20 é selecionada dogrupo consistindo de propileno e 1-octeno.
Noutra incorporação, prepara-se o polímero de etileno/a-olef ina enxertado com silano, reagindo um polímero deetileno/a-olefina com pelo menos um composto de silano epelo menos um iniciador, e sendo que, a razão ponderai do"pelo menos um composto de silano" para o "pelo menos uminiciador" é de 30:1 a 400:1. Numa incorporaçãoadicional, a reação ocorre numa extrusora. Noutraincorporação, um polímero de etileno/a-olefina reage comum composto de silano e um iniciador, e sendo que opolímero de etileno/a-olefina tem uma distribuição depeso molecular de 1 a 3,5. Numa incorporação adicional, opolímero de etileno/a-olefina tem uma distribuição depeso molecular de 1 a 3. Já noutra incorporaçãoadicional, o composto de silano, que reage com o polímerode etileno/a-olefina, está presente num quantidade depelo menos 5 por cento em peso, baseada no peso total dacomposição reativa, e o iniciador está presente numaquantidade de 3 00 ppm a 1500 ppm, baseada no peso totalda composição reativa. Noutra incorporação, a quantidadedo pelo menos um composto de silano que é enxertado nopolímero de etileno/a-olefina é maior que 0,5 por centoem peso, e preferivelmente maior que 2 por cento em peso,baseada no peso total da composição reativa. Numaincorporação adicional, este silano enxertado estápresente numa composição compreendendo ainda pelo menosum agente de pegajosidade, e pode ser formado um artigo apartir de tal composição. Noutra incorporação, acomposição compreende ainda pelo menos uma cera, ou pelomenos um óleo.
Noutra incorporação, um polímero de etileno/a-olefina,tendo uma distribuição de peso molecular de 1 a 3,5,reage com pelo menos um composto de silano e pelo menosum iniciador, para formar um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano, e sendo que a razãoponderai do "pelo menos um composto de silano" para o"pelo menos um iniciador" é de 30:1 a 400:1. Numaincorporação adicional, o polímero de etileno/a-olefinatem uma viscosidade de matéria fundida menor que 50.000cP a 177 0C (350°F) . Noutra incorporação, prepara-se opolímero de etileno/a-olefina enxertado com silano poruma extrusão reativa.
Silanos
Os silanos apropriados para o processo de reticulação desilano incluem, mas não se limitam àqueles da fórmulageral (I) :
<formula>formula see original document page 14</formula>
Nesta fórmula, R é um átomo de hidrogênio ou um grupometila; χ e y são zero ou 1, contanto que quando X é 1, yé 1; η é um número inteiro de 1 a 12 inclusive,preferivelmente de 1 a 4, e cada R' é, independentemente,um grupo orgânico, incluindo mas não limitado a, um grupoalcoxi tendo de 1 a 12 átomos de carbono (por exemplo,metoxi, etoxi, butoxi), grupo ariloxi (por exemplo,fenoxi), grupo araloxi (por exemplo, benziloxi), grupoaciloxi alifático tendo de 1 a 12 átomos de carbono (porexemplo, formiloxi, acetiloxi, propanoiloxi), gruposamino e amino substituídos (alquilamino.. arilamino) , ouum grupo alquila inferior tendo de 1 a 6 átomos decarbono, contanto que não mais que um dos três grupos R'seja um grupo alquila. Noutra incorporação não mais quedois dos três grupos R' é um grupo alquila.
Além disso, na prática desta invenção poderá ser usadoqualquer silano, ou misturas de silanos, que efetivamenteenxertará e reticulará os polímeros de etileno. Ossilanos apropriados incluem silanos insaturados quecompreendem um grupo hidrocarbila insaturadoetilenicamente, tal como grupo vinila, alila,isopropenila, butenila, ciclo-hexenila ou γ-(met)acriloxialila, como um grupo hidrolisável, tal como um grupohidrocarbiloxi, hidrocarboniloxi, ou hidrocarbilamino.
Exemplos de grupos hidrolisáveis incluem metoxi, etoxi,formiloxi, acetoxi, propioniloxi, e grupos alquil ouarilamino. Os silanos preferidos são alcoxi silanosinsaturados que podem ser enxertados no polímero. Estessilanos e seu método de preparação estão maiscompletamente descritos na patente U.S. n° 5.266.627 paraMeverden, et al., que aqui se incorpora, em suatotalidade, por referência. Os silanos preferidos incluemvinil trimetoxi silano, vinil trietoxi silano,metacrilato de 3-(trimetoxi silil)propila (γ-(met)acriloxi propil trimetoxi silano), e misturas dosmesmos.
A quantidade usada de silano pode variar dependendo danatureza do polímero de etileno, do silano, cad condiçõesde processo, da eficiência de enxertio, da aplicaçãofinal, e de fatores semelhantes. Para aplicações adesivasda invenção, a quantidade usada de silano numa extrusãoreativa para enxertar uma resina-base é de pelo menos 2por cento em peso, preferivelmente de pelo menos 4 porcento em peso ou de pelo menos 5 por cento em peso,baseada no peso da composição reativa. Noutraincorporação, a quantidade usada de silano numa extrusãoreativa para enxertar uma resina-base é de pelo menos 10por cento em peso,- baseada no peso da composição reativa.
Reação de enxertio
Há vários tipos de compostos que podem iniciar reações deenxertio por decomposição para formar radicais livres,incluindo compostos contendo azo, peroxi ácidoscarboxílicos e peroxi ésteres, hidroperóxidos de alquila,e peróxidos de dialquila e diacila, entre outros. Foramdescritos muitos destes compostos e suas propriedades(Referência: J. Branderup, E. Immergut, E. Grulke, eds."Polymer Handbook", 4a edição, Wileyi Nova Iorque, 1999,Seção II, páginas 1-76) . É preferível que a espécie seforme pela decomposição do iniciador para que seja umradical livre baseado em oxigênio. É mais preferível oiniciador ser selecionado de peroxi ésteres carboxílicos,peroxi cetais, peróxidos de dialquila, e peróxidos dediacila.
O silano pode ser enxertado no polímero por qualquermétodo convencional, tipicamente na presença de uminiciador de radicais livres, por exemplo peróxidos e azocompostos, etc., ou por radiação ionizante. Preferem-seos iniciadores orgânicos, tal como qualquer um dosiniciadores peróxidos, por exemplo, peróxido de dicumila,peróxido de di-terciobutila, perbenzoato de terciobutila,peróxido de benzoila, hidroperóxido de cumeno, peroctoatode terciobutila, peróxido de metil etil cetona, 2,5-dimetil-2,5-(diterciobutil peroxi)-hexano, peróxido delaurila, e peracetato de terciobutila, peróxido deterciobutil α-cumila, peróxido de di-tercioamila,peroxibenzoato de tercioamila, 1,1-bis-(terciobutilperoxi)-3,3,5-trimetil-ciclo-hexano, α,α'-bis(terciobutil peroxi)-1,3-diisopropil-benzeno, α,α'-bis(terciobutil peroxi)-1,4-diisopropil-benzeno, 2,5-bis)terciobutil peroxi)-2,5-dimetil-hexano, e 2,5-bis)terciobutil peroxi)-2,5-dimetil-3-hexino. Um azocomposto apropriado é o nitrito de azo-bis-isobutila.as quantidades empregadas de iniciador e silano, afetarãoa estrutura final do polímero enxertado com silano, talcomo.. por exemplo. o grau de enxertio no polímeroenxertado e o grau de reticulação no polímero curado. Aestrutura resultante, por sua vez, afetará aspropriedades físicas e mecânicas do produto final.Tipicamente, as quantidades empregadas de iniciador esilano não ultrapassarão aquelas determinadas para provero nível desejado de reticulação, e as propriedadesresultantes no polímero.
A reação de enxertio deve ser executada em condições quemaximizem os enxertos na cadeia principal dointerpolímero, e minimizem as reações laterais, tais comoa homopolimerização do agente de enxertio, que não éenxertado no interpolímero olefínico. A reação deenxertio pode ser executada numa ampla variedade deequipamentos, tais como, mas não limitado a, extrusorasde duas hélices, extrusoras de uma só hélice, Brabenders,reatores de batelada.
A quantidade de iniciador pode variar, mas paraaplicações adesivas da invenção, se usa pelo menos 100ppm de iniciador, preferivelmente pelo menos 3 00 ppm deiniciador, baseado na quantidade total da composiçãoreativa. 0 iniciador pode estar presente na quantidade de300 ppm a 1500 ppm ou 2000 ppm. Todos os valoresindividuais e subfaixas entre 300 ppm e 2000 ppm aqui seincluem e se divulgam. A razão ponderai de silano parainiciador também pode variar, mas para as aplicaçõesadesivas da invenção, a razão ponderai silano:iniciador épref erivelmente de 20:1 a 400:1, e mais pref erivelmentede 30:1 a 400:1, e ainda mais pref erivelmente de 48:1 e350:1, ou de 55:1 a 333:1. Noutra incorporação, a razãoponderai silano:iniciador é preferivelmente de 30:1 a300:1, e mais pref erivelmente de 30:1 a 200:1, e aindamais preferivelmente de 30:1 e 100:1. Noutraincorporação, a razão ponderai silano:iniciador épreferivelmente de 40:1 a 400:1, preferivelmente de 40:1a 300:1, e mais preferivelmente de 40:1 e 200:1, e aindamais preferivelmente de 40:1 a 100:1. Estas razões desilano para iniciador, balanceadas com a eficiência deenxertio da reação, têm resultado em polímeros enxertadocom silano que provêm excelentes propriedades deaderência.
Descobriu-se que misturando a resina com o silano e oiniciador no primeiro estágio de uma extrusora, emtemperaturas de fusão de 120°C a 260°C, preferivelmentede 130 0C a 250°C, se produzem resinas suficientementesilanadas. Todos dos valores individuais de temperatura efaixas de 120°C a 260°C aqui se incluem e se divulgam.
Tal como discutido acima, a reação de enxertio deve serexecutada em condições que maximizem enxertos na cadeiaprincipal do polímero, e minimizem reações laterais, talcomo a homopolimerização do agente de enxertio, que não éenxertado no polímero olefínico. Alguns agentes de silanonão sofrem ou sofrem homopolimerização mínima, devido âscaracterísticas estéricas na estrutura molecular, baixareatividade e/ou outras razões.Cura de poliolefina silanada
A cura (reticulação) é promovida com um catalisador dereticulação, e se pode usar qualquer catalisador queefetivamente promoverá a reticulação do silano enxertadoparticular. De modo geral, estes catalisadores incluembases orgânicas, ácidos carboxílicos, e compostosorganometálicos, incluindo titanatos orgânicos ecomplexos ou carboxilatos de chumbo, cobalto, ferro,níquel, zinco e estanho. Podem ser usados dilaurato dedibutil estanho, maleato de dioctil estanho, diacetato dedibutil estanho, dioctoato de dibutil estanho, acetatoestanoso, octoato estanoso, naftenato de chumbo,caprilato de zinco, e naftenato de cobalto. A quantidadede catalisador dependerá do sistema particular emquestão. Pode estar presente um catalisador ou mistura decatalisadores numa quantidade de 0,01 por cento em peso a1,0 por cento em peso, incluindo todas as quantidadesindividuais e subfaixas entre 0,01 por cento em peso e1,0 por cento em peso , baseado no peso total doscomponentes da composição em questão.
Em determinadas incorporações da invenção reivindicada,podem ser efetivamente empregados sistemas reticuladoresduplos, que usam uma combinação de radiação, calor,umidade e etapas de reticulação. Por exemplo, pode serdesejável empregar agentes de reticulação de peróxidosjuntamente com agentes de reticulação de silanos, agentesde reticulação de silano juntamente com radiação, ouagentes de reticulação contendo enxofre juntamente comagentes de reticulação de silano. Os sistemas duplos dereticulação estão divulgados e reivindicados nas patentesU.S. n°s 5.911.940 e 6.124.370, cujos conteúdos inteirosde ambas aqui se incorporam por referência.
Polímeros de etileno/a-olefina
Os polímeros de etileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano são interpolímeros deetileno e pelo menos um comonômero apropriado.
Os polímeros de etileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano da invenção têm umadistribuição de peso molecular (Mw/Mn) menor ou igual a5, e pref erivelmente menor ou igual a 4. Maispreferivelmente, os polímeros de etileno/a-olefina têmuma distribuição de peso molecular de 1 a 3,5, e maispreferivelmente de 1 a 3. Todos os valores individuais esubfaixas de 1 a 5 aqui se incluem e se divulgam.
Os comonômeros preferidos incluem, mas não se limitam a,propileno, isobutileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 3-metil-1-penteno, 4-metil-1-penteno, e 1-octeno, dienosnão conjugados, polienos, butadienos, isoprenos,pentadienos, hexadienos (por exemplo, 1,4-hexadieno) ,octadienos, estireno, estireno substituído por halogênio,estireno substituído por alquila, tetrafluoroetilenos,vinil benzo ciclobuteno, naftênicos, ciclo-alcenos (porexemplo, ciclopenteno, ciclo-hexeno, ciclo-octeno) , emisturas dos mesmos. Tipicamente e preferivelmente, oetileno é copolimerizado com uma α-olefina de C3-C20- Oscomonômeros preferidos incluem propeno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno e 1-octeno, e maispreferivelmente incluem propeno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno.
Os polímeros de etileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano da invenção têm umaviscosidade de matéria fundida de 2.000 cP a 50.000 cP.Todos os valores individuais e subfaixas de 2000 cP a50.000 cP aqui se incluem e se divulgam. Mede-se aviscosidade de matéria fundida usando um viscosímetroBrookfield a 177°C (350°F). Preferivelmente a viscosidadede matéria fundida é de 4.000 cP a 40.000 cP, e maispreferivelmente de 5.000 cP a 30.000 cP. Noutraincorporação, a viscosidade de matéria fundida é de 6.000cP a 18.000 cP.
Numa incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um índice de fusão (I2) de 200 g/10 min a3.500 g/10 min, pref erivelmente de 250 g/10 min a 1.900g/10 min, e mais preferivelmente de 300 g/10 min a 1.500g/10 min, determinado usando ASTM D-1238 (190°C, carga de2,16 kg). Todos os valores individuais e subfaixas de 200g/10 min a 3.500 g/10 min aqui se incluem e se divulgam.Noutra incorporação, o índice de fusão (I2) é de 200 g/10min a 3.500 g/10 min, pref erivelmente de 450 g/10 min a1.900 g/10 min, e mais preferivelmente de 450 g/10 min a1.500 g/10 min, determinado usando ASTM D-1238 (190°C,carga de 2,16 kg).
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio numérico de 4.000a 30.000, preferivelmente de 5.000 a 25.000, e maispreferivelmente de 6.000 a 14.000. Noutra incorporação opeso molecular médio numérico é de 5.000 a 15.000. Todosos valores individuais e subfaixas se incluem na faixa de4.000 a 30.000, e aqui são divulgados. Todos os pesosmoleculares aqui divulgados, têm a unidade "g/mol".Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio ponderai de 8.000a 60.000, preferivelmente de 10.000 a 50.000, e maispreferivelmente de 12.000 a 26.000. Noutra incorporação opeso molecular médio ponderai é de 10.000 a 30.000. Todosos valores individuais e subfaixas se incluem na faixa de8.000 a 60.000 , e aqui são divulgados. Todos os pesosmoleculares aqui divulgados, têm a unidade "g/mol".
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm uma porcentagem de cristalinidade menorou igual a 60 por cento, preferivelmente menor ou igual a40 por cento, e mais preferivelmente menor ou igual a 35por cento, e ainda mais preferivelmente menor ou igual a25 por cento ou 15 por cento, medido por DSC.Preferivelmente, estes polímeros têm uma porcentagem decristalinidade de 2 por cento a 60 por cento, incluindotodos os valores e subfaixas de 2 por cento a 60 porcento. Tais valores individuais e subfaixas aqui sãodivulgados.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm uma incorporação de comonômero nopolímero final maior que 2% molar, preferivelmente maiorque 3% molar, baseado no total de mols de monômerospolimerizáveis. A quantidade de incorporação decomonômero pode ser maior que 6% molar e pode ser aindamaior que 10% molar, baseado no total de mols demonômeros polimerizáveis.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm densidade de 0,855 g/cm3 a 0,93 g/cm3, epref erivelmente de 0,86 g/cm3 a 0,90 g/cm3, e maispreferivelmente de 0,865 g/cm3 a 0,895 g/cm3. Incluem-see divulgam-se aqui todos os valores individuais esubfaixas de densidade na faixa de 0,855 g/cm3 a 0,93g/cm3.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio numérico (Mn)menor ou igual a 25.000, com pesos moleculares médiosnuméricos de 5.000 a 25.000 sendo muitíssimo preferidosincluindo todos os valores individuais e subfaixas de5.000 a 25.000. Estes valores individuais e subfaixasaqui são divulgados.
Noutra incorporação, os polímeros de etileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio ponderai (Mw)menor ou igual a 40.000, com pesos moleculares médiosponderais de 10.000 a 40.000 sendo muitíssimo preferidosincluindo todos os valores individuais e subfaixas de10.000 a 40.000. Estes valores individuais e subfaixasaqui são divulgados.
Exemplos de copolímeros de etileno/a-olefina apropriadosincluem os polímeros AFFINITY™, obteníveis de The DowChemical Company. Outros exemplos de polímeros deetileno/a-olefina apropriados para a invenção incluem ospolímeros de etileno de baixo peso molecular descritosnas patentes U.S. n°s 6.335.410, 6.054.544 e 6.723.810.Os conteúdos inteiros de cada uma destas patentes aqui seincorporam por referência. Outros polímeros apropriadosincluem interpolímeros e copolímeros em blocos deetileno/a-olefina, e outros interpolímeros e copolímerosem blocos baseados em etileno conhecidos na técnica.Os polímeros de etileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano podem ser"homogêneos" ou "ramificados homogeneamente" preparadosusando catalisadores de geometria constrita, divulgadosnas patentes U.S. n°s 5.064.802, 5.132.380, 5.703.187,6.034.021, 5.321.106 (EP 0 468 651), 6.118.013 (EP 0 514828), e WO 93/19104 (patentes U.S. n°s 5.374.696,5.532.394, 5.723.398), e WO 95/00526 (patentes U.S. n°s5.470.993, 5.556.928, 5.624.878). Todas estas patentes epublicações aqui se incorporam totalmente, porreferência. Outra classe apropriada de catalisadoresusados para preparar tais polímeros é a dos catalisadoresde metaloceno divulgados nas patentes U.S. n°s 5.044.438,5.057.475, 5.096.867, e 5.324.800, todas as quais aqui seincorporam totalmente por referência. Os catalisadores degeometria constrita podem ser considerados comocatalisadores de metaloceno, e ambos são algumas vezesreferidos como "catalisadores de sítio único". Outrospolímeros apropriados para uso na invenção estãodescritos nas patentes U.S. n°s 5.272.236, 5.278.272,6.054.544, 6.335.410 e 6.723.810 todas as quais aqui seincorporam totalmente por referência.
Os polímeros de etileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano podem serpolimerizados em dois reatores, com um primeiro polímerosendo polimerizado num primeiro reator, e um segundopolímero (de peso molecular maior, e/ou de densidadediferente, e/ou que seja heterogêneo) sendo polimerizadonum segundo reator, que conecta em série ou em paralelocom o reator no qual se produz o primeiro polímero. Usa-se tal polimerização dupla para se preparar misturaspoliméricas em reator tendo propriedades desejáveis. Umexemplo desta está divulgado em WO 94/00500.
Polímeros de propileno/a-olefina
Noutra incorporação, as reações de silanação e/ou curapodem ser usadas para silanar e/ou curar outros polímerosbaseados em olefinas, além dos polímeros de etileno/a-olefina. Por exemplo, a silanação e cura, descritasacima, de polímeros de propileno/a-olefina, contendo pelomenos 50% molar de propileno polimerizado, caem dentrodos limites da invenção. Polímeros baseados empolipropileno apropriados incluem polímeros VERSIFY(The Dow Chemical Company) e polímeros VISTAMAXX(ExxonMobil Chemical Co.), polímeros LICOCENE(Clariant), polímeros EASTOFLEX™ (Eastman Chemical Co.),polímeros REXTAC™ (Huntsman) , e polímeros VESTOPLAST(Degussa). Outros polímeros apropriados inclueminterpolí meros e copolímeros em blocos de propileno./a-olefina, e outros interpolímeros e copolímeros em blocosbaseados em polipropileno conhecidos na técnica.
A invenção prove uma composição compreendendo pelo menosum polímero de propileno/a-olefina enxertado com silano,tendo uma viscosidade de matéria fundida menor que 50.000CP a 1770C (350°F) .
Numa incorporação preferida, os polímeros de propileno/a-olefina usados na preparação dos polímeros enxertados comsilano da invenção têm uma distribuição de peso molecularmenor ou igual a 5, e preferivelmente menor ou igual a 4.Mais preferivelmente, os polímeros de propileno/a-olefinatêm uma distribuição de peso molecular de 1,5 a 3,5, emais pref erivelmente de 2 a 3. Todos os valoresindividuais e subfaixas de 1,5 a 5 aqui são incluídos edivulgados.
os polímeros de propileno/a-olefina usados na preparaçãodos polímeros enxertados com silano são interpolímeros depropileno e pelo menos um comonômero apropriado. Oscomonômeros preferidos incluem, mas não se limitam a,etileno, isobutileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 3-metil-l-penteno, 4-metil-l-penteno, e 1-octeno, dienosnão conjugados, polienos, butadienos, isoprenos,pentadienos, hexadienos (por exemplo, 1,4-hexadieno) ,octadienos, estireno, estireno substituído por halogênio,estireno substituído por alquila, tetrafluoroetilenos,vinil benzo ciclobuteno, naftênicos, ciclo-alcenos (porexemplo, ciclopenteno, ciclo-hexeno, ciclo-octeno), emisturas dos mesmos. Tipicamente e preferivelmente, ocomonômero é uma α-olefina de C2 ou de C4-C2O- Oscomonômeros preferidos incluem etileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno e 1-octeno, e maispreferivelmente incluem etileno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno.
Numa incorporação, os polímeros de propileno/a-olef inausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm uma porcentagem de cristalinidade menorou igual a 60 por cento, preferivelmente menor ou igual a4 0 por cento, e mais preferivelmente menor ou igual a 35por cento, medida por DSC. Preferivelmente, estespolímeros têm uma porcentagem de cristalinidade de 2 porcento a 60 por cento, incluindo todos os valores esubf aixas de 2 por cento a 60 por cento. Tais valoresindividuais e subfaixas aqui são divulgados.Noutra incorporação, os polímeros de propileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm uma incorporação de comonômero nopolímero final maior que 2% molar, preferivelmente maiorque 3% molar, baseado no total de mols de monômerospolimerizáveis. A quantidade de incorporação decomonômero pode ser maior que 6% molar e pode ser ainda,maior que 10% molar, baseado no total de mols demonômeros polimerizáveis.
Noutra incorporação, os polímeros de propileno/a-olefinaenxertados com silano têm uma densidade de 0,855 g/cm3 a0,895 g/cm3, e pref erivelmente de 0,86 g/cm3 a 0,89 g/cm3,e mais pref erivelmente de 0,86 g/cm3 a 0,88 g/cm3.Incluem-se e divulgam-se aqui todos os valoresindividuais e subfaixas de densidade na faixa de 0,855g/cm3 a 0,895 g/cm3.
Numa incorporação, os polímeros de propileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm uma viscosidade de matéria fundida menorque 50.000 cP, e pref erivelmente de 250 cP a 50.000 cP.Todos os valores individuais e subfaixas de 2 50 cP a50.000 cP aqui se incluem e se divulgam. Mede-se aviscosidade de matéria fundida usando um viscosímetroBrookfield a 177°C (350°F). Preferivelmente a viscosidadede matéria fundida é de 500 cP a 20.000 cP, e maispreferivelmente de 1.000 cP a 10.000 cP.
Noutra incorporação, os polímeros de propileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio numérico de 3.000a 35.000, preferivelmente de 5.000 a 20.000, e maispreferivelmente de 6.000 a 15.000. Todos os valoresindividuais e subfaixas se incluem na faixa de 3.000 a35.000, e aqui são divulgados. Todos os pesos molecularesaqui divulgados, têm a unidade "g/mol".
Noutra incorporação, os polímeros de propileno/a-olefinausados na preparação dos polímeros enxertados com silanoda invenção têm um peso molecular médio ponderai de 6.000a 70.000, preferivelmente de 10.000 a 40.000, e maispreferivelmente de 12.000 a 30.000. Todos os valoresindividuais e subfaixas de 6.000 a 70.000 aqui se inclueme se divulgam.
Misturas de poliolefinas silanadasNoutra incorporação da invenção, uma mistura de duas oumais poliolefinas é submetida à silanação e/ou cura,usando os silanos e agentes de cura discutidos acima.0 silano pode reagir com os polímeros da mistura depoliolefinas misturando os polímeros individuais com osilano e o iniciador no primeiro estágio de um reatorextrusora. As temperaturas de processo nas quais ocorre areação (de enxertio de silano) estão, tipicamente, entre150 °C e 260°C, preferivelmente entre 200°C e 235°C,dependendo do tempo de permanência e da meia vida doiniciador. A reação de enxertio deve ser executada emcondições que maximizem os enxertos na cadeia principalpolimérica, e minimizem as reações laterais.Numa incorporação, a mistura de resinas contém umpolímero de etileno/a-olefina e um polímero depropileno/a-olefina. Os polímeros de etileno/a-olefina eos polímeros de propileno/a-olefina apropriados incluem,mas não se limitam, àqueles acima descritos.
Aditivos
Tipicamente, os polímeros e as resinas usados na invençãosão tratados com um ou mais estabilizadores, por exemplo,ant ioxidantes, tais como IRGANOX™ 1010 e IRGAFOS™ 168,ambos fornecidos por Ciba Specialty Chemicals.Tipicamente, os polímeros são tratados com um ou maisestabilizadores antes de uma extrusão ou outros processosde fusão. Outros aditivos poliméricos incluem, mas não selimitam a, absorvedores de ultravioleta, agentesantiestáticos, pigmentos, corantes, agentes nucleantes,cargas, agentes de deslizamento, retardantes de chama,plastificantes, auxiliares de processamento, lubrifican-tes, estabilizantes, inibidores de fumaça, agentescontroladores de viscosidade, e agentes anti-bloqueio.
A invenção prove também uma composição compreendendo umproduto de reação resultante da combinação de pelo menosum polímero de etileno/a-olefina tendo uma distribuiçãode peso molecular de 1 a 3,5, pelo menos um compostosilano, e pelo menos um iniciador, e sendo que o pelomenos um polímero de etileno/a-olefina tem umaviscosidade de matéria fundida menor que 50.000 cP a177°C (350 °F) .
Uma composição inventiva pode compreender ainda uma oumais poliolefinas selecionadas do grupo consistindo dehomopolímeros de polietileno, polímeros de etileno/a-olefina, homopolímeros de polipropileno e polímeros depropileno/a-olefina.
Noutra incorporação, uma composição inventiva podecompreender ainda pelo menos um polímero deestireno/etileno/butileno/estireno. Numa incorporaçãoadicional, a composição compreende ainda pelo menos umaditivo selecionado do grupo consistindo de agentes depegajosidade, óleos, ceras e combinações dos mesmos.Noutra incorporação, a invenção prove uma composiçãocompreendendo pelo menos um polímero de propileno/a-olefina enxertado com silano, tendo uma viscosidade dematéria fundida menor que 50.000 cP a 177°C (350°F), eformado a partir de um polímero de propileno/a-olefinatendo uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1,5 a353,5. Numa incorporação adicional, a composição compreendeainda pelo menos um polímero deestireno/etileno/butileno/estireno. Já noutraincorporação adicional, a composição compreende aindapelo menos um aditivo selecionado do grupo consistindo deagentes de pegajosidade, óleos, ceras e combinações dosmesmos.
A invenção prove também uma composição compreendendo umamistura que abrange pelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano e pelo menos um polímero depropileno/a-olefina enxertado com silano, e sendo quepelo um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano tem uma viscosidade de matéria fundida menor que50.000 cP a 1770C (350°F). Noutra incorporação, o pelomenos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano está presente numa quantidade de 15 a 50 por centoem peso baseado no peso total da composição e acomposição compreende ainda de 0 a 40 por cento em pesode pelo menos um agente de pegajosidade baseado no pesototal da composição, e de 0 a 4 0 por cento em peso depelo menos um óleo baseado no peso total da composição.
Noutra incorporação, o pelo um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano está presente numaquantidade de 15 a 50 por cento em peso baseado no pesototal da composição, e a composição compreende ainda de 0a 40 por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade baseado no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos uma cera baseada nopeso total da composição. Noutra incorporação, acomposição compreende ainda pelo menos um agente depegajosidade, e se pode formar um artigo a partir de talcomposição. Noutra incorporação, a composição compreendeainda pelo menos um óleo ou pelo menos uma cera.
Composições adesivas
As composições adesivas (adesivo de matéria fundidaquente (HMA) e adesivo sensível à pressão (PSA)),baseadas em um ou mais polímeros enxertados com silano oumisturas, descritos acima, podem ser preparados portécnicas convencionais, tal como misturando osconstituintes fundidos da formulação num dispositivo demisturação, com ou sem catalisadores de cura. Ascomposições adesivas da presente invenção exibem melhorresistência térmica em comparação com adesivos padrões dematéria fundida quente com grau de embalagem, projetadospara temperaturas de aplicação de 177°C (350°F), e tambémtêm viscosidades que são acessíveis nas temperaturas deaplicação menores que 149°C (300°F).
A viscosidade das composições adesivas dependerá daaplicação de uso final. Para adesivos de cartuchos evedantes, são típicas as viscosidades na faixa de 500-1500 CP, a 1770C (350°F) .
As composições adesivas se caracterizam ainda por terbaixas densidades acessíveis para processos de reciclageme re-empastamento. Os adesivos exibem excelenteresistência térmica, tendo valores de temperatura deaderência pelicular (PAFT) maiores que 43°C (IlO0F),preferivelmente maiores que 50°C (122°F), e maispreferivelmente maiores que 60°C (140°F). Os adesivostambém exibem excelente flexibilidade em temperaturafria. Esta combinação de propriedades torna estesadesivos bem apropriados para adesivos de embalagem debaixa temperatura de aplicação, bem como para adesivos deembalagem de uso geral.
Os polímeros enxertados com silano ou misturas,discutidas acima, preferivelmente estarão presentes emquantidades de 2 0 por cento em peso a 65 por cento empeso baseado no peso total da formulação adesiva. Todosos valores individuais e subfaixas de 2 0 por cento a 65por cento aqui se incluem e aqui são divulgados.
Preferivelmente, os polímeros enxertados com silano oumisturas estarão presentes numa quantidade de 25 porcento em peso a 45 por cento em peso, e maispreferivelmente de 30 por cento em peso a 40 por cento empeso.
Adicionalmente, ou alternativamente, os polímerosenxertados com silano ou misturas podem ser combinadoscom: (a) outros homopolímeros, copolímeros e terpolímerosde etileno, incluindo mas não se limitando a, polietilenode baixa densidade, assim como versões enxertadas emaleadas do mesmo. copolímeros de etileno/acetato devinila, copolímeros de etileno/acrilato de n-butila,copolímeros de etileno/acrilato de metila; (b)homopolímeros, copolímeros e terpolímeros de propileno;(c) copolímeros em blocos borrachosos, incluindo aquelestendo as configurações gerais de triblocos A-B-AS,multiblocos A-B-A-B-A-B, diblocos A-B e copolímeros emblocos radiais; e (d) outros polímeros baseados emolefinas. Os polímeros apropriados incluem polímerosVERSIFY™ (The Dow Chemical Company) e polímerosVISTAMAXX™ (ExxonMobil Chemical Co.), polímerosLICOCENE™ (Clariant), polímeros EASTOFLEX™ (EastmanChemical Co.), polímeros REXTAC™ (Huntsman), e polímerosVESTOPLAST™ (Degussa), e polímeros de alto impacto.Outros polímeros apropriados incluem poliolefinas debaixo peso molecular, descritas nas patentes U.S. n°s5.917.100, 5.750.813 e 6.107.530, que aqui se incorporamtotalmente por referência. Os polímeros adicionais podemser usados em quantidades de até 20 por cento em peso,entretanto, a quantidade de polímeros adicionais podeaumentar ou diminuir, e dependerá das propriedades eaplicações desejadas do adesivo final.
Numa incorporação, a composição adesiva contém pelo menoso seguinte: (a) de 20 por cento em peso a 60 por cento empeso no adesivo, de pelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano, tendo uma viscosidade dematéria fundida menor que 50.000 cP (a 177°C (350°F) ) ,uma distribuição de peso molecular maior que 1, e menorou igual a 3,5, e uma densidade de 0,855 a 0,895 g/cm3;(b) de 10 por cento a 60 por cento em peso no adesivo, depelo menos uma resina de pegajosidade; e (c) de 0 a 40por cento em peso no adesivo, de pelo menos uma cera.Noutra incorporação, a composição adesiva contém pelomenos o seguinte: (a) de 25-100 por cento em peso noadesivo, de pelo menos um polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano, tendo uma densidade de 0,86 a 0,88g/cm3, e uma viscosidade de matéria fundida de 3.500 a50.000 cP a 177°C (350°F) , e preferivelmente de 3.500 a20.000 cP; (b) de 0-50 por cento em peso no adesivo, deum agente de pegajosidade; (c) de 0-35 por cento em pesono adesivo, de pelo menos uma cera que, pref erivelmente,se seleciona de cera de parafina, cera cristalina, ou umacera preparada de um catalisador de metaloceno ou degeometria constrita e tendo uma densidade de 0,885 a 0,97g/cm3 e uma viscosidade de matéria fundida de 10 a 2.000cP a 177°C (350°F) , ou combinações das mesmas.Noutra incorporação, a composição adesiva contém pelomenos um polímero de etileno/a-olefina e/ou pelo menos umpolímero de propileno/a-olefina, e onde o polímero oupolímeros enxertados com silano estão presentes numaquantidade de 10 a 50 por cento em peso baseado no pesototal da composição, e a composição contém ainda de 0 a40 por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade, baseado no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos um óleo, baseado nopeso total da composição.
Noutra incorporação, a composição adesiva contém pelomenos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano e/ou pelo menos um polímero de propileno/a-olefinaenxertado com silano, e onde polímero ou polímerosenxertados com silanos estão presentes numa quantidade de15 a 50 por cento em peso baseado no peso total dacomposição, e a composição compreende ainda de 0 a 40 porcento em peso de pelo menos um agente de pegaj osidade,baseado no peso total da composição, e de 0 a 40 porcento em peso de pelo menos uma cera, baseado no pesototal da composição.
Noutra incorporação, a composição adesiva contém pelomenos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano e/ou pelo menos um polímero de propileno/a-olefinaenxertado com silano, e a composição tem: (a) umatemperatura de falha de aderência pelicular (PAFT) maiorou igual a 43°C (IlO0F) e/ou (b) uma temperatura de falhade aderência por cisalhamento (SAFT) maior ou igual a60°C (14 0 ° F) .
Noutra incorporação, a invenção provê composiçõescompreendendo pelo menos um polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano e/ou pelo menos um polímero depropileno/a-olefina enxertado com silano, e pelo menos umpolímero de estireno/etileno/butileno/estireno (SEBS).Numa incorporação adicional, a composição compreendeainda pelo menos um agente de pegaj osidade, e/ou pelomenos um óleo e/ou pelo menos uma cera.
As ceras úteis aqui incluem, mas não se limitam a, cerasde parafina, ceras micro-cristalinas, ceras depolietileno de baixo peso molecular e alta densidade,ceras termodegradadas, ceras de polietileno subprodutos,ceras de Fischer-Tropsch, ceras de Fischer-Tropschoxidadas e ceras funcionalizadas tais como ceras dehidroxi estereamida e ceras de amidas de gorduras. Écomum na técnica usar a terminologia "ceras sintéticas dealto ponto de fusão" para se incluir ceras de polietilenode baixo peso molecular e alta densidade, ceras depolietileno subprodutos e ceras de Fischer-Tropsch. Asceras apropriadas incluem também aquelas descritas naspatentes U.S. n°s 6.335.410, 6.054.544 e 6.723.810, asquais aqui se incorporam totalmente por referência.
As resinas de pegajosidade exemplares incluem, mas não selimitam a, hidrocarbonetos alifáticos, cicloalifáticos earomáticos e hidrocarbonetos modificados e versõeshidrogenadas, e breus e derivados de breu e versõeshidrogenadas, e misturas dos mesmos. As resinas depegajosidade tendo um ponto de amolecimento de anel eesfera de 70°C a 150°C terão, tipicamente, umaviscosidade a 177°C (350°F), medida usando umviscosímetro de Brookfield de não mais que 3000centipoise (cP) . Exemplos úteis incluem EASTOTAC® H-IOO,H-115, H-13 0 e H-142 de Eastman Chemical Co., emKingsport, Tenn., que são resinas de hidrocarbonetos depetróleo cicloalif áticos parcialmente hidrogenados, cornpontos de amolecimento de 100°C, 115°C, 130°C e 142°C,respectivamente, Estas resinas são obtidas nos graus E,R, L e W, indicando diferentes níveis de hidrogenação,com E sendo o menos hidrogenado e W senso o maishidrogenado.
Outras resinas de pegajosidade úteis incluem ESCOREZ®5300, 5637 e 5400, resinas de hidrocarbonetos de petróleocicloalifáticos parcialmente hidrogenados, e ESCOREZ®5600, resina de hidrocarboneto de petróleo modificadaaromática parcialmente hidrogenado. Todas estas resinassão obteníveis de ExxonMobil Chemical Co., em Houston,Texas. Outras resinas de pegajosidade incluem WINGTACK®Extra, que é uma resina de hidrocarboneto de petróleoaromática, alifática obtenível de Goodyear Chemical Co.,em Akron, Ohio; HERC0LITE® 2100, uma resina dehidrocarboneto de petróleo cicloalifático parcialmentehidrogenado; e Z ONATAC ® 105 e 501, que são resinasterpênicas com estireno preparadas a partir de d-limonenoe obteníveis de Arizona Chemical Co., Panama City,Florida.
Estabilizadores e antioxidantes podem ser adicionadospara proteger o adesivo de degradação, causada porreações com oxigênio, que são induzidas por coisas taiscomo calor, luz ou catalisador residual de matérias-primas. Diminuindo a temperatura de aplicação, como napresente invenção, também ajuda a reduzir a degradação.
Tais antioxidantes são obteníveis de Ciba-Geigylocalizada em Hawthorn, N.Y., e incluem IRGANOX® 565,1010 e 1076 que são antioxidantes fenólicos impedidos.
Estes são antioxidantes primários que agem comodepuradores de radicais livres, e podem ser usadossozinhos ou juntos com outros antioxidantes tais comoantioxidantes de fosfito, como IRGAFOS® 168 obtenível deCiba-Geigy. Os antioxidantes de fosfito são consideradosantioxidantes secundários, que geralmente não se usamsozinhos, e são usados principalmente como decompositoresde peroxidos. Outros antioxidantes disponiveis incluem,mas não se limitam a CYANOX® LTDP, obtenível de CytecIndustries em Stamfordf Conn., e ETHANOX® 1330 obtenívelde Albermale Corp. em Baton Rouge, Louisiana. Muitosoutros antioxidantes são obteníveis para uso por elesmesmos, ou em combinação com outros tais antioxidantes.Quando empregado, o antioxidante tipicamente estápresente numa quantidade menor que 0,5 por cento em peso,preferivelmente menor que 0,2 por cento em peso, baseadono peso total da formulação adesiva.
0 adesivo ainda pode compreender um óleo. Tipicamente osóleos são empregados para reduzir a viscosidade doadesivo sensível à pressão. Quando empregados, os óleosestarão presentes numa quantidade menor que 50,preferivelmente menor que 40, e mais preferivelmentemenor que 35 por cento em peso, baseado no peso total daformulação adesiva. Classes exemplares de óleos incluem,mas não se limitam a óleo mineral branco (tal como óleoKAYD0L® obtenível de Witco), e óleo naftênico SHELLFLEX®(obtenível de Shell Oil Company) e CALSOL 5550 (óleonaftênico de Calumet Lubricants).
As formulações adesivas também podem conter um ou maiscatalisadores de reticulação, discutidos acima.Os adesivos podem ser preparados por procedimentos-padrãode misturação de matéria fundida. Em particular, amistura ou polímero enxertado com silano, agentes depegajosidade e outros componentes podem ser misturadosfundidos sob uma camada de gás inerte, até se obter umamistura homogênea. É satisfatório qualquer método demisturação que produza uma mistura homogênea sem degradaros componentes do adesivo, tal como um recipienteequipado com agitador, e um mecanismo de aquecimentoopcional. A misturação dos componentes pode ocorrer emtemperatura ambiente, ou numa temperatura acima ou abaixoda temperatura ambiente, dependendo da natureza doscomponentes a serem misturados.
Além disso, os componentes de uma formulação adesivapoderr. ser adicionados numa maquina de revestir porextrusão para aplicação no substrato. Os adesivos podemser providos em formas, tais como pelotas, coxins, ouquaisquer outras configurações desejadas.
Os adesivos são idealmente apropriados para uso naindústria de embalagens para vedação de cartuchos ecaixas e para formação de bandejas. Estas embalagenspodem ser manufaturadas a partir de materiais, tais comoKraft virgem e reciclado, Kraft de alta e baixadensidade, madeira compensada e vários tipos tratados erevestidos de Kraft e de madeira compensada, e versõescorrugadas destes materiais. Estes adesivos também podemligar materiais compostos, tais como aqueles tipos deembalagens usadas para acondicionamento de bebidasalcoólicas. Incluem-se nestes materiais compostos, porexemplo, madeira compensada laminada com papel dealumínio, a qual é adicionalmente laminada com materiaisde película, tais como polietileno, MYLAR ,polipropileno, poli(cloreto de vinilideno),etileno/acetato de vinila e vários outros tipos depelículas. Tais materiais de películas também podem estarligados diretamente ao Kraft ou madeira compensada naausência de papel de alumínio. Aqueles treinados natécnica reconhecerão que as formulações adesivas dainvenção podem ser usadas com uma variedade de substratosna indústria de embalagens.
Os adesivos também podem ser usados numa variedade deaplicações, incluindo mas não limitando a, vedação decaixas e cartuchos, automotivo, artes gráficas, produçãode não tecidos, montagem de painel, fitas de altodesempenho, carpintaria HMAs, adesivos de matéria fundidaquente de contato, revestimentos de papelão, tintas,produtos cosméticos e de cuidado pessoal, vedantes,concentrados de cor e aditivos, adesivos de fita detapete, adesivos de carpintaria, e adesivos de invólucrosde perfis.
Outras aplicações baseadas em polímeros enxertados comailctilu t; mi t> t uras
Os polímeros ou misturas enxertados com silano podem sermisturados com um ou mais polímeros termoplásticos outermofixos, e usados em outras aplicações.
Os polímeros termoplásticos incluem as resinas naturaisou sintéticas, tais como, por exemplo, copolímeros embloco de estireno, borrachas, polietileno de baixadensidade linear (LLDPE), polietileno de alta densidade(HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE),copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA),copolímeros de etileno/ácido carboxílico (EAA),copolímeros de etileno/acrilato, polibutileno,polibutadieno, náilons, policarbonatos, poliésteres,polipropileno, interpolímeros de etileno/propileno talcomo borracha de etileno/propileno, borrachas deetileno/propileno/monômero de dieno, polietileno clorado,vulcanatos termoplásticos, polímeros de etileno/acrilatode etila (EEA), interpolímeros de etileno/estireno (ESI),poliuretanos, assim como polímeros olefínicos modificadospor enxertio, e combinações de dois ou mais destespolímeros.
As composições de mistura da presente invenção podem serusadas numa variedade de aplicações incluindotermoformação, moldagem por sopro, moldagem por injeção esobremoldagem, calandragem, processos formadores defibra, fios e cabos, dispersões e revestimentos porextrusão.
Auxiliares de processo, que são referidos também comoplastificantes, também podem ser incluídos ou noscomponentes individuais de mistura ou adicionados namistura final. Estes incluem, mas não se limitam aosftalatos, tais como ftalato de dioctila e ftalato dediisobutila, óleos naturais tal como lanolina, eparafina, óleos naftênicos e aromáticos obtidos derefinação de petróleo, e resinas líquidas de breu ouestoques de abastecimento de petróleo. Classes exemplaresde óleos úteis como auxiliares de processo incluem óleomineral brancotal como oleo KAYDOL™ (deniminaçãocomercial e obtenível de Witco) e óleo naftênicoSHELLFLEX™ 371 (denominação comercial e obtenível deShell Oil Company). Outro óleo apropriado é o óleoTUFLO™ (denominação comercial e obtenível de Lyondell).Os polímeros enxertados com silano da presente invençãotambém podem ser usados para melhorar a aderência depolímero em adesivos de matéria fundida, sistemas derevestimento por extrusão e laminação, quando usados comoum componente de mistura.
Outra vantagem ainda dos polímeros enxertados com silanoda presente invenção é que suas baixas cristalinidadespermitem que eles sejam carregados com altos níveis decargas (por exemplo, talco, negro de fumo, sílica,hidróxido de magnésio, carbonato de cálcio, alumínio tri-hidratado, etc.) e/ou outros aditivos tais comoant ioxidantes (por exemplo, IRGANOX 1010, um fenólicoimpedido; IRGAFOS 168, um fosfito, etc.), aditivos deaderência (por exemplo, poliisobutileno), agentesantiaderentes, corantes, pigmentos, ceras, agentesnucleantes, óleos extensores, retardadores de chama, eagentes de pegajosidade. A quantidade de carga que podeser incorporada ao polímero enxertado dom silano élimitada somente pela estrutura molecular da composiçãocontendo carga, e/ou até o ponto em que a carga nãointerfira com os outros melhoramentos portados pelopolímero. Podem ser atingidos níveis de sólidos de 70 porcento em peso, 80 por cento em peso ou mais baseados nopeso combinado da composição e da carga. Esta elevadacapacidade de carga é particularmente útil em aplicaçõesde mistura-padrão, por exemplo, usando uma quantidaderelativamente pequena de polímero para introduzir uma oumais cargas e/ou aditivos numa quantidade muito maior deuma composição.
Definições
Qualquer faixa numérica aqui mencionada, inclui todos osvalores desde o valor inferior até o valor superior, emincrementos de uma unidade, contanto que haja umaseparação de pelo menos duas unidades entre qualquervalor menor e qualquer valor maior. Como um exemplo, sefor estabelecido que a quantidade de um componente, ou umvalor de uma propriedade física, mecânica ou decomposição, tais como, por exemplo, peso molecular,viscosidade, índice de fusão, etc., estiver de 100 a1000, pretende-se que todos os valores individuais, taiscomo, 100, 101, 102, etc., e todas as subfaixas, taiscomo, de 100 a 144, de 155 a 170, de 197 a 200, etc.,estejam expressamente enumeradas neste relatório. Parafaixas contendo valores menores do que um, ou contendonúmeros fracionários maiores que um (por exemplo, 1,1,1,5, etc.) considera-se uma unidade como sendo 0,0001,0,001, 0,01 ou 0,1, como apropriada. Estes são apenasexemplos do que se pretende especificamente, e todas ascombinações possíveis de valores numéricos entre o valormínimo e o valor máximo enumerado, serão consideradascomo estando expressamente estabelecidas neste pedido depatente. Foram mencionadas faixas numéricas, aquidiscutidas, em referência à viscosidade de matériafundida, índice de fusão, peso molecular médio numérico,peso molecular médio ponderai, distribuição de pesomolecular, várias temperaturas (Tm, Tc), porcentagem decristalinidade, quantidade de silano, quantidade deiniciador, quantidade de catalisador de cura, razão desilano:iniciador, porcentagem de comonômero, quantidadede silano enxertado, razão de insaturação de vinilaterminal, densidade, e outras propriedades.
O termo "composição", tal como usado aqui, inclui umamistura de materiais que compreendem a composição, assimcomo produtos de reação e produtos de decomposiçãoformados a partir dos materiais da composição.
O termo "mistura" ou o termo "mistura polimérica", taiscomo usados aqui, significam uma mistura de dois ou maispolímeros. Tal mistura pode ou não ser miscível. Talmistura pode ou não ser separada de fase. Tal misturapode ou nao conter uma ou mais configuracoes de dominio,determinadas por espectroscopia eletrônica detransmissão.
Tal como usado aqui, o termo "polímero" refere-se a umcomposto polimérico preparado polimerizando monômeros,sejam do mesmo tipo ou de tipos diferentes. O termogenérico polímero abrange assim o termo homopolímero,usualmente empregado para se referir aos polímerospreparados a partir de apenas um tipo de monômero, e otermo interpolímero definido a seguir. Os termos"polímero de etileno/a-olefina" e "polímero depropileno/a-olefina" são indicativos de interpolímerosdescritos abaixo.
Tal como usado aqui, o termo "interpolímero" refere-seaos polímeros preparados pela polimerização de pelo menosdois tipos diferentes de monômeros. 0 termo genéricointerpolímero inclui assim copolímeros, usualmenteempregados referindo-se aos polímeros preparados a partirde dois tipos diferentes de monômeros, e polímerospreparados a partir de mais do que dois tipos diferentesde monômeros.
O termo "polímero de etileno/a-olefina", tal como usadoaqui, refere-se a um interpolímero baseado em etileno quecontém 50 por cento em mol ou mais de monômeros deetileno polimerizados.
O termo "polímero de propileno/a-olefina", tal como usadoaqui, refere-se a um interpolímero baseado em propilenoque contém 50 por cento em mol ou mais de monômeros depropileno polimerizados.
O termo "enxertado com silano", tal como usado aqui serefere à ligação química de parcelas contendo silano,derivadas de um ou mais agentes de silano, na cadeiaprincipal de uma estrutura polimérica. Tais parcelaspodem estar ligadas no interior da estrutura polimérica(como grupos pendentes), ou ligadas num terminal daestrutura polimérica, e uma ou mais parcelas de silanopodem estar ligadas entre si numa posição particular aolongo da cadeia principal. Admas,este termo incluitambém quantidades mínimas de parcelas silano que seligam a duas ou mais cadeias poliméricas por uma reaçãode reticulação, antes de qualquer grau significativo dereticulação do polímero enxertado.
O termo "homogêneo" e o termo "homogeneamente ramificado"são usados em referência a um polímero (ou interpolímero)de etileno/a-olefina, no qual o comonômero de a-olefinaestá aleatoriamente distribuído no interior de uma dadamolécula de polímero, e substancialmente todas asmoléculas poliméricas têm a mesma razão de etileno paracomonômero.
Os interpolímeros de etileno homogeneamente ramificadosque podem ser usados na prática desta invenção inclueminterpolímeros de etileno lineares, e interpolímeros deetileno substancialmente lineares, os quais carecem deramificação de cadeia longa, mas têm ramificações decadeia curta, as quais estão homogeneamente distribuídastanto dentro da mesma cadeia como entre cadeiaspoliméricas diferentes. Isto é, os interpolímeros deetileno lineares homogeneamente ramificados carecem deramificação de cadeia longa, exatamente como é o caso depolímeros de polietileno de baixa densidade, lineares oupolímeros de polietileno de alta densidade, linearespreparados usando processos de polimerização comdistribuição uniforme de ramificação tais como descritos,por exemplo, por Elston na patente U.S. n° 3.645.992.Exemplos comerciais de interpolímeros lineares deetileno/a-olefina homogeneamente ramificados incluempolímeros TAFMER™ fornecidos por Mitsui Chemical Companye polímeros EXACT™ fornecidos por ExxonMobil ChemicalCompany.
Os interpolímeros de etileno substancialmente linearesusados na presente invenção estão descritos nas patentesU.S. n° s 5.272.236, 5.278.272, 6.054.544, 6.335.410 e6.723.810, cujos conteúdos totais de cada uma delas aquise incorporam por referência. Os interpolímeros deetileno substancialmente lineares sao aqueles em que ocomonômero está aleatoriamente distribuído dentro de umadada molécula de interpolímero, nos quaissubstancialmente todas as moléculas do interpolímero têma mesma razão de etileno/comonômero dentro daqueleinterpolímero.
Além disso, os interpolímeros de etileno substancialmentelineares são polímeros de etileno homogeneamenteramificados tendo ramificação de cadeia longa. Asramificações de cadeia lona têm a mesma distribuição decomonômero que a cadeia principal do polímero, e podemter aproximadamente o mesmo comprimento que o comprimentoda cadeia principal do polímero. "Substancialmentelinear" refere-se tipicamente a um polímero que ésubstituído, em média, com 0,01 ramificação de cadeialonga por 1000 carbonos totais (incluindo tanto oscarbonos da cadeia principal como os das ramificações) a3 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais.Alguns polímeros podem ser substituídos com 0,01ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais a 1ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais,mais preferivelmente de 0,05 ramificação de cadeia longapor 1000 carbonos totais a 1 ramificação de cadeia longapor 1000 carbonos totais, e especialmente de 0,3ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais a 1ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais.Exemplos comerciais de polímeros substancialmentelineares incluem polímeros ENGAGE™ e polímeros AFFINITY™(ambos obteníveis de The Dow Chemical Company).
Os interpolímeros de etileno substancialmente linearesforma uma classe única de polímeros de etilenohomogeneamente ramificados. Eles diferem substancialmenteda bem conhecida classe de interpolímeros de etilenolineares ramificados homogeneamente, descrita por Elstonna patente U.S. n° 3.645.992, e além disso, eles nãoestão na mesma classe dos polímeros de etileno linearesconvencionais polimerizados por catalisador Ziegler-Nattaheterogêneo (por exempla, polietileno de ultrabaixadensidade (ULDPE), polietileno de baixa densidade linear(LLDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE)preparado, por exemplo, usando a técnica divulgada porAnderson et al. na patente U.S. n° 4.076.698); nem elesestão na mesma classe dos polietilenos muito ramificados,iniciados por radicais livres, em alta pressão, taiscomo, por exemplo, polietileno de baixa densidade (LDPE),copolímeros de etileno/ácido acrílico (EAA) e copolímerosde etileno/acetato de vinila (EVA).
Os interpolímeros de etileno substancialmente lineares,homogeneamente ramificados úteis na invenção têmexcelente processabilidade, embora eles tenham umadistribuição de peso molecular relativamente estreita.
Surpreendentemente, a razão de fluxo de matéria fundida(I10/I2), de acordo com ASTM D-1238, dos interpolímeros deetileno substancialmente lineares pode variar amplamente,e essencialmente de modo independente da distribuição depeso molecular (Mw/Mn ou MWD). Este comportamentosurpreendente é completamente contrário ao dosinterpolímeros de etileno substancialmente lineareshomogeneamente ramificados convencionais, tais comoaqueles descritos, por exemplo, por Elston na patenteU.S. n° 3.645.992, e interpolímeros de etileno linearespolimerizados por Ziegler-Natta convencionais ramificadosheterogeneamente, tais como aqueles descritos, porexemplo, por Anderson et al., na patente U.S. n°4.076.698. Ao contrário dos interpolímeros de etilenosubstancialmente lineares, os interpolímeros de etilenolineares (sejam homogeneamente ou heterogeneamenteramificados) têm propriedades reológicas, tais que,quando a distribuição de peso molecular aumenta, o valorI10/I2 também aumenta.
"Cadeia principal" refere-se a uma molécula discreta, e"polímero" ou "polímero em massa", refere-se, no sentidoconvencional, ao polímero formado num reator.
A "ramificação de cadeia longa (LCB)" pode serdeterminada por técnicas convencionais conhecidas naindústria, tais como espectroscopia de ressonânciamagnética nuclear de 13C (13C NMR), usando, por exemplo ométodo de Randall (Ver. Micromole. Chem. Phys., C29(2&3), p. 285-297). Dois outros métodos são cromatografiade permeação em gel, acoplado com um detectorviscosimétrico diferencial (GPC-DV). 0 uso destastécnicas para detecção de ramificação de cadeia longa, eteorias subjacentes, têm sido bem documentadas naliteratura. Vide, por exemplo, Zimm, B. H. e Stockmayer,W.H., J. Chem. Phys., 17, 1301 (1949) e Rudin, A., ModernMethods of Polymer Characterization, John Wiley & Sons,Nova Iorque (1991) pp-103-112.
Ao contrário do "polímero de etileno substancialmentelinear", "polímero de etileno linear" significa que opolímero carece de ramificações de cadeias longasmensuráveis ou demonstráveis, isto é, tipicamente, opolímero é substituído com uma média de menos que 0,01ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais.
Medidas
Determina-se a viscosidade de matéria fundida de acordocom o seguinte procedimento, usando um viscosímetro deBrookfield Laboratories DVII+ e câmaras de amostra dealumínio descartáveis. A haste usada, em geral, é umahaste para matéria fundida aquecida SC-31, apropriadapara mensurar viscosidades na faixa de 10 a 100.000 cP(centipoise). A amostra é derramada na câmara, que porsua vez é inserida numa célula térmica Brookfield etravada no devido lugar. A câmara de amostra tem umentalhe no fundo que fixa o fundo da célula térmicaBrookfield para garantir que a câmara não gire quando seinserir a haste e girá-la. Aquece-se a amostra até atemperatura requerida, até a amostra fundida estar acerca de 1 polegada (aproximadamente 8 gramas de resina)abaixo do topo da câmara de amostra. 0 viscosímetro ébaixado e a haste submersa na câmara de amostra. 0abaixamento continua até os suportes no viscosímetro sealinharem na célula térmica. Liga-se o viscosímetro, e oconjunto opera numa taxa de cisalhamento que conduz a umaleitura de torque na faixa de 30 a 60 por cento. Asleituras são feitas a cada minuto por cerca de 15 minutosou até os valores se estabilizarem, quando se registrauma leitura final.
Os pesos moleculares médios e as distribuições de pesosmoleculares para polímeros baseados em etileno sãodeterminados com um sistema cromatográfico consistindo oude um Modelo PL-210 ou de um Modelo PL-220 de PolymerLaboratories. Os compartimentos de coluna e carrossel sãooperados a 40°C para polímeros baseados em polietileno.As colunas são três colunas de Polymer Laboratories de 10mícrons Mixed-B. 0 solvente é o 1,2,4-triclorobenzeno. Asamostras são preparadas numa concentração de 0,1 grama depolímero em 50 mililitros de solvente. 0 solvente usadopara preparar as amostras contém 200 ppm dehidroxitolueno butilado (BHT). As amostras são preparadasagitando levemente por 2 horas a 160°C. 0 volume deinjeção é de 100 microlitros e a taxa de fluxo é de 1,0mililitro/minuto. A calibração do conjunto de colunas deGPC é executada com padrões de poliestireno dedistribuição de peso molecular estreita, adquiridos dePolymer Laboratories (UK) . Os pesos moleculares de picode padrão de poliestireno são convertidos para pesosmoleculares de polietileno usando a equação seguinte(descrita em Williams e Ward, J. Polym. Sci., Polym.Let. , 6, 621 (1968) ) :
Mpolietileno = A X (MpoIietireno)onde M é o peso molecular, A tem um valor de 0,4315 e B éigual a 1.
Executam-se os cálculos de peso molecular equivalente depolietileno usando o software Viscotek de TriSEC versão3.0. Os pesos moleculares para polímeros baseados empolipropileno podem ser determinados usando razões deMark-Houwink de acordo com ASTM D6474.9714-1, onde parapoliestireno a= 0,702 e Iog K= -3,9, e parapolipropiIenof a= 0,725 e Iog K= -3,721. Para amostrasbaseadas em polipropileno, os compartimentos de coluna ecarrossel foram operados a 160°C.
O termo "MI" significa índice de fusão, I2, em, g/10 min,medido usando ASTM D-1238, Condição 190°C/2,16 kg parapolímeros baseados em polietileno (Condição 230°C/2,16 kgpara polímeros baseados em polipropileno). Os índices defusão também são medidos a partir da viscosidadeBrookfield tal como está descrito nas patentes U.S. n°s6.335.410, 6.054.544 e 6.723.810.
A notação "Ii0" refere-se a um índice de fusão, em g/10minutos, medido usando ASTM D-1238, Condição 190°C/10,0 kg.
Mede-se a cristalinidade de polímeros baseados empolietileno (PE) e baseados em polipropileno (PP) usandocalorimetria diferencial de varredura (DSC). Corta-se umaamostra de tamanho em torno de 5 a 8 mg do material a sertestado, e coloca-se diretamente na panela de DSC paraanálise. Para materiais de pesos moleculares maiselevados, normalmente prensa-se uma película fina daamostra, mas para algumas amostras de peso molecular maisbaixo, elas podem estar ou muito viscosas ou fluidastambém rapidamente durante a prensagem. Entretanto, asamostras para teste podem ser cortadas de placas que sãopreparadas, e usadas, para teste de densidade. Primeirose aquece a amostra numa taxa de cerca de 10°C/min até180°C para polímeros de polietileno (230°C para polímerosde polipropileno), e se mantém isotermicamente por trêsminutos naquela temperatura para garantir fusão completa(o primeiro aquecimento). Depois se resfria a amostranuma taxa de 10°C/min até -60°C para polímeros depolietileno (-40°C para polímeros de polipropileno), e semantém isotermicamente por três minutos, após os quais,se aquece novamente (o segundo aquecimento) numa taxa de10°C/min até fusão completa. O termograma deste segundoaquecimento é referido como a "segunda curva deaquecimento". Os termogramas são plotados comowatts/grama Cintra temperatura.
A porcentagem de cristalinidade nos polímeros baseados empolietileno pode ser calculada usando dados de calor defusão, gerados na segunda curva de aquecimento (o calorde fusão é normalmente computado automaticamente porequipamento de DSC comercial típico, por integração daárea relevante sob a curva de aquecimento). A equaçãopara amostras baseadas em etileno é:
%Crist. = (Hf 292 J/g) χ 100e a curva para amostras baseadas em propileno é:%Crist. = (Hf H- 165 J/g) x 100
"%Crist" representa a porcentagem de cristalinidade e"Hf" representa o calor de fusão do polímero e Joule porgrama (J/g).
Salvo se estabelecido contrariamente, determinam-se ospontos de fusão (Tm) de cada amostra de interpolímero(polímero-base, polímero enxertado com silano e polímeroenxertado com silano curado) a partir da segunda curva deaquecimento obtida de DSC, descrita acima. Mede-se atemperatura de cristalização (Tc) a partir da primeiracurva de resfriamento.
Mede-se a densidade de acordo com ASTM D-792. A densidademedida foi uma "densidade rápida", significando que sedeterminou a densidade após 1 hora do tempo de moldagem.
A porcentagem de extraíveis de xileno foi determinada deacordo com ASTM D-2765 procedimento A.
Espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton(1H NMR)- Grupo terminal
Usou-se análise 1H NMR para determinar estrutura de grupoterminal. As amostras foram preparadas adicionandoaproximadamente 0,10 0 g de polímero em 2,5 mL de solventenum tubo de NMR de 10 mm. 0 solvente foi uma mistura de50/50 de 1,1,2,2-tetracloro-etano-d2 e percloroetileno.
As amostras foram dissolvidas e homogeneizadas poraquecimento e turbilhonando o tubo, e seus conteúdos, aIlO0C. Os dados foram coletados usando um espectrômetrode NMR Varian Unity Plus 400 MHZ. Os parâmetros deaquisição usados para o experimento de Presat incluem umalargura de pulso de 30 μβ, 200 transientes por arquivo dedados, um tempo de aquisição de 1,6 s, uma larguraespectral de 10000 Hzi um tamanho de arquivo de 32Kpontos de dados, um valor prescrito de temperatura de110°C, um tempo de atraso Dl de 4,40 s, Satdly de 4,0 s,e Satpwr de 16.
A razão de grupos vinila terminais para a soma de todasas insaturações, Rv, é definida abaixo. Como acimamencionado, Rv pode ser determinada usando espectroscopia1H NMR, se aquela for indeterminada por espectroscopia 13CNMR, em condições onde a intensidade dos picoscorrespondentes aos diferentes carbonos na amostra édiretamente proporcional ao número total de núcleoscontribuintes na amostra. O valor Rv é definido como:
[vinila]
<formula>formula see original document page 47</formula>
onde [vinila] é a concentração de grupos vinila nopolímero isolado em grupos vinila/1.000 átomos decarbono; [vinilideno], [eis], e [trans] são asconcentrações de grupos vinilideno, eis e trans nopolímero isolado em quantidade/1.000 átomos de carbono,respectivamente.
Análise por espectroscopia na região infravermelha comtransformada de Fourier (FTIR)
A quantidade de silano em copolímeros de etileno/octenoaleatórios enxertados com vinil trietoxi silano (VTES)foi determinada por espectroscopia na regiãoinfravermelha com transformada de Fourier (FTIR). paraoutros polímeros e/ou outros agentes de silanação, aqueletreinado na técnica poderá usar as calibraçõesapropriadas para determinar o conteúdo de silano a partirde FTIR.
A partir do polímero enxertado com silano, forma-se umapelícula de amostra de espessura de 7-10 milipolegadasnuma prensa hidráulica aquecendo em baixa pressão(contato) a 75°C por 2 minutos e alta pressão (20.000psi) por 1 minuto. Removeu-se a amostra da prensa eresfriou-se na temperatura ambiente. A amostra foi entãocolocada num prendedor de película e colocada num forno avácuo a 50 0C por 1 hora. Coletaram-se os espectros deFTIR após a amostra ter estado no forno por uma hora eapós a amostra ter sido mantida por 24 horas emtemperatura ambiente. Com respeito aos espectros de FTIR,foram coletados 64 varreduras em resolução de 4 cm"1 emabsorbância. Calculo-se a absorbância líquida foicalculada dos dois picos seguintes usando uma linha-basetangente aos dois mínimos anotados.
1105 cm"1 (Si-O) 1153 - 993 cm"1
2023 cm"1 (espessura) 1955 - 2114 cm"1
Os espectros foram coletados após 1 hora no forno enovamente após 24 horas em temperatura ambiente(envelhecimento de forno inicial removerá 95 por cento dosilano não enxertado). A porcentagem de vinil trietilenosilano (%VTES) é determinada usando a equação seguintepara determinar a porcentagem de VTES.
%VTES= (0,1156 χ altura de pico 1105 cm"1) +
0,0345 altura de pico 2023 cm"1
Análise mecânica
Amostras de micro tração foram solicitadas a 5"/min numaestrutura de tração Instron Modelo 1125, de acordo comASTM D-1708. As amostras foram mantidas com cabospneumáticos (60 psi) e monitoradas usando uma célula decarga calibrada de 1000 libras. 0 teste ocorreu numintervalo de escala completa de 20 libras.
Os dados de espectroscopia dinâmico-mecânica (DMS) deestado sólido foram armazenados num modo de torção numReômetro ARES (agora TA) de ~100°C a ~180°C em etapas de50C a 1 rad/s em purga de nitrogênio.
Os dados de analisador termomecânico (TMA) foramarmazenados em amostras fundidas prensadas a 190°C, queforam resfriadas com ar até a temperatura ambiente. Asamostras tinham espessura de pelo menos cerca de 2 mm (8milipolegadas). A força de prova típica usada foi de IN.Aplicou-se esta força de prova continuamente. 0 diâmetrode prova foi de 1 mm. A amostra foi aquecida numa taxa de5oC/min em nitrogênio.
Películas de forno programadas (100 g) e cisalhamentos deforno programados (PAFT e SAFT)
Cada amostra foi revestida sobre papel Kraft manualmenteusando hastes ou calços de vidro. 0 revestimentoresultante é uma faixa de 2,5 cm de largura e espessurade cerca de 0,2 a 0,25 mm. As ligações adesivas curaram a25°C, 54 por cento de umidade relativa (RH) e testadas a8, 24, 48, 72, 96, 144, 192, 336, e 500 horas.O PAFT e o SAFT foram determinados colocando as amostrasnum forno programado com pesos de 10 0 gramas para o modopelicular (PAFT) e pesos de 50 0 gramas para o modo decisalhamento (SAFT), elevando a temperatura de 25°C a125°C numa taxa de 25°C/hora de acordo com ASTM D-4498. 0forno registra automaticamente a temperatura atemperatura na qual a amostra falha. 0 resultadoinformado é a temperatura de falha média de quatro acinco ligações.
Teste de dilaceramento de fibra
O dilaceramento de fibra foi executado num estoque depapelão corrugado de "alto desempenho" de IrlandContainer, conteúdo 100% virgem, #58. A porcentagem dedilaceramento de fibra no estoque de papelão corrugado éexecutada de acordo com métodos de teste industrialpadronizados. O adesivo é aquecido a 177°C (350°F) eaplica-se no estoque de papelão cortado em lâminasretangulares de 25 χ 76 mm, com as estrias corrugadascorrendo longitudinalmente. 0 adesivo a ser testado éaplicado, correndo longitudinalmente, como tira delargura 5 mm, e pode ser estirado com uma espátula ouaplicador de matéria fundida quente. Depois de 2segundos aplica-se uma segunda tira e mantém-se, compressão moderada, por 5 segundos para laminar.
As amostras foram curadas por 24 horas em temperaturaambiente e 54 por cento de umidade relativa (RH), e moutro caso, foram curadas por 72 horas em temperaturaambiente e 54 por cento de RH. As ligações curadas por 24horas em temperatura ambiente e 54 por cento de RH, foramdesmontadas na temperatura de teste de 0°F, 35°F, 120°F,ou 14O0F. As ligações curadas por 72 horas em temperaturaambiente e 54 por cento de RH foram desmontadas numatemperatura de 160°F. De modo a dilacerar a ligação natemperatura de teste, a ligação foi testadaimediatamente, depois de terminado o período deacondicionamento. A ligação foi dilacerada inserindo alâmina de uma espátula sob um canto para dobrar o canto.A ligação foi colocada numa superfície horizontal, com olado de canto dobrado para cima. 0 canto dobrado foiagarrado, e a ligação foi dilacerada. Com o laminadomantido o mais próximo possível da fonte de aquecimentoou resfriamento a fim de manter a temperatura deacondicionamento, o canto dobrado é manualmente puxadotão rapidamente quanto possível num ângulo de 4 5 a 90graus em relação a cada eixo longitudinal de lâmina pararasgar a ligação adesiva. A porcentagem de fibradilacerada é estimada (dilaceramento de fibra ou FT) emincremento de 2 5 por cento, isto é, 0 por cento, 2 5 porcento, 50 por cento, 75 por cento e 100 por cento. Salvose estabelecido contrariamente, o teste de FT énormalmente repetido em cinco amostras duplicadas, e amédia destas 5 séries é anotada.
Preparação de amostra de adesivos de matéria fundidaquente e de adesivos sensíveis à pressão
Misturaram-se juntos, agente de pegajosidade, óleo ecatalisador a 150°C. A resina (silano enxertado) foiadicionada à mistura, e a composição final foi misturadaaté resultar numa mistura homogênea lisa. Em geral, osadesivos da invenção podem ser preparados porprocedimentos padrão de misturação sob fusão. Emparticular, os polímeros, agentes de pegajosidade, eplastificantes ou ceras opcionais podem ser misturadosfundidos numa temperatura elevada (de 150°C a 200°C), sobuma camada de gás inerte, até se obter uma misturahomogênea. É satisfatório qualquer método de misturaçãoque produza uma mistura homogênea, sem degradar oscomponentes, tal como através do uso de um recipienteaquecido equipado com um agitador.
Procedimento de teste de película
Os adesivos foram revestidos for fusão a quente sobre umapelícula de Mylar em 25 g/m2 e acondicionados a 25°C e 54por cento de RH. Nos seguintes períodos de tempo 48, 72,96, 144, 216, 264 e 336 horas, as tiras de 1 polegada delargura foram removidas da câmara de acondicionamento, ese executou o teste de película para aço inoxidávelusando o protocolo de teste PSTC-I numa taxa de12"/minuto num analisador de película deslizante I-Mass.Os polímeros, composições e processos desta invenção, eseus usos, estão mais plenamente descritos pelos exemplosseguintes. Provêm-se os exemplos seguintes com opropósito de ilustrar a invenção, e eles não sãoconstruídos como limitativos da abrangência da invenção.
Exemplos
Enxertio de silano de poliolefinas de alto fluxo de fusãousando extrusão reativa
Três copolímeros de etileno/octeno aleatórios, E01, E02,e EO (200 MI) , com as propriedades discutidas abaixo,foram enxertados com silano. A razão de silano paraperóxido na mistura-padrão líquida variou de 55:1 a333:1. Alimenta-se a resina e mistura-padrão desilano/peróxido extrusora numa determinada porcentagem empeso da mistura-padrão. Ambos os copolímeros EOl e E02foram estabilizados com IRGAN0X™ 1010, obtenível de Ciba
Specialty Chemicals.
EOl é um copolímero aleatório de etileno/octeno com asseguintes propriedades: densidade de 0,87 g/cm3,viscosidade de matéria fundida de 8200 cP a 177°C, índicede fusão aparente (I2) de 1000 g/10 min a 190°C/2,16 kg,e uma porcentagem de cristalinidade em torno de 16.E02 é um copolímero aleatório de etileno/octeno com umadensidade de 0,874 g/cm3, uma viscosidade de matériafundida de 17.000 cP a 177°C, índice de fusão aparente(I2) de 500 g/10 min a 190°C/2,16 kg, e uma porcentagemde cristalinidade em torno de 18.
EO (200 MI) é um copolímero aleatório de etileno/octenocom uma densidade de 0,870 g/cm3, e um índice de fusãoaparente (I2) de 200 g/10 min a 190°C/2,16 kg.O índice de fusão (aparente) foi calculado a partir daequação seguinte (vide patente U.S. n° 6.335.410):I2 (190 0C/2,16 kg)= 3 , 612 6 [10 (1°3(η) 6928) ^1'- 9 , 3185 ,onde η= viscosidade de matéria fundida, em cP, a 177°C.
Procedimento representativo
Uma mistura do copolímero EOl e uma mistura-padrãolíquida de silano/peróxido contendo 10% em peso de viniltrietoxi silano (VTES,' 0,395 kg) e 600 ppm de TRIGNOX®101 (2,5-dimetil-2,5- di(terciobutil peroxi) hexano, 4,1g) foram simultaneamente adicionados na garganta dealimentação de uma extrusora contínua de duas hélices co-rotatórias (Werner & Pfleiderer ZSK 30, com uma extrusorade onze seções de barril). Cada seção de barril tinha 90mm de comprimento, e as seções de barril foram empilhadascomprimento com comprimento. As temperaturas das seçõesde barril 3-9 foram ajustadas a 235°C, e as temperaturasinternas variaram de 140°C a 235°C. As seções de barril1, 2, 10 e 11 não foram aquecidas, mas as temperaturasdas seções de barril 10 e 11 diminuíram devido àtransferência de calor da resina fundida. A produtividadeoperacional total foi de 4,54 kg/h, e a extrusora operoua 300 rpm. 0 tempo de permanência da resina através daextrusora foi de cerca de 1-4 minutos. A mistura foiextrudada continuamente através de uma placa de matriz,temperada num pelotizador subaquático, e cortada empelotas. A temperatura de água de pelota foi mantidaabaixo de 230C para facilitar a pelotização e impediraglomerados de pelotas. Durante a extrusão, uma porção desilano não reagido (cerca de 225 g) foi removida daextrusora através de orifício de vácuo, ajustado para -63 5 mm de Hg, situado na seção de barril 9, que foilocalizada em direção à extremidade da extrusora.
A porcentagem em peso de silano dentro do extrudado foideterminada a partir do fluxo de massa da resina, e ataxa de fluxo volumétrica da mistura padrãosilano/peróxido foi convertida para taxa de fluxoponderai baseada numa calibração. Uma amostra das pelotasacabadas, após extrusão, foi transformada numa película,e depois examinada por método de FTIR para determinar aquantidade inicial de silano presente na resina. Emseguida, a película foi acondicionada num forno a vácuo,numa temperatura elevada de 50°C, por pelo menos umahora, para evaporar o silano não ligado residual. Amedida de FTIR foi repetida na amostra de películaacondicionada para obter o nível final de silanoenxertado no polímero. A porcentagem de silano enxertadofoi determinada por FTIR.
Para este procedimento de FTIR, mede-se o nível absolutode enxertio de silano num material-padrão de referênciacorrespondente por ativação de nêutrons. 0 mesmo materialde referência é então medido por FTIR, e o pico ηfreqüência enxertada de silano é correlacionada com ovalor absoluto obtido pelo método de ativação denêutrons. Gera-se uma curva de calibração para aabsorbância de FTIR conta o nível de enxertio real para otipo específico de polímero padrão. As amostrasenxertadas são então examinadas por FTIR, e os valores desilano enxertados são calculados baseados numa equação decorrelação estabelecida para o padrão.
A Tabela 1 provê um sumário das porcentagens em peso doseguinte: silano adicionado na extrusora, silano restantedentro do extrudado e silano enxertado na resina. Cada umdos pesos de silano e de peróxido baseia-se no peso totalda composição reativa (resina-base (ou formulação deresina) mais silano mais peróxido). A Tabela 2 provêresultados de enxertio adicionais, e também provêresultados de enxertio para um copolímero aleatório deetileno/l-octeno aleatório de índice de fusão maior(índice de fusão aparente= 200 g/10 min) , e para umamistura contendo 70 por cento em peso deste copolímero e30 por cento em peso do copolímero E02 acima descrito.
Como se observa da Tabela 2, para uma quantidade desilano de 10,5 por cento em peso, 1000 ppm de peróxidoproveram eficiências de enxertio maiores.
Tabela 1: Sumário de resultados de enxertio
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Tabela 2: Resultados de enxertio adicionais
<table>table see original document page 54</column></row><table>
Dois polímeros enxertados, amostras 4 e 10 (Tabela 1) ,foram ainda caracterizados em termos de propriedadesfísicas e mecânicas, e formuladas para teste adesivo.Teste de cura e mecânico de poliolefinas enxertadas comsilano
Formação de mistura de resina/ativador e cura subseqüenteem águaDois copolímeros EO de alto fluxo, enxertados com silano(amostras 4 e 10) foram curados na presença de água, comdilaurato de dibutil estanho como um ativador. A resinaenxertada com silano foi armazenada num saco de folha5 metálica selado. A resina enxertada com silano e odilaurato de dibutil estanho (ALDRICH 95%) forammisturados numa cuba RHEOMIX 3000 (310 mL/200 g) a 85°C.Antes da adição da resina, a cuba RHEOMIX foi pré-aquecida a 85°C, e os rotores iniciaram a 70 rpm. Aresina (200 g) foi imediatamente adicionada na cuba. Aresina foi fundida e agitada por rotação dos rotores por8 minutos, após os quais, os rotores foram parados, oaríete erguido, e adicionou-se dilaurato de dibutilestanho (0,17 mL) . 0 aríete foi abaixado, e os rotoresiniciados a 70 rpm. Permitiu-se misturação por mais 5minutos. O polímero foi então removido e prensado empelícula MYLAR, num prensa em temperatura ambiente, parasolidificar amostra.
A amostra solidificada foi então moldada em duas placasde 5" χ 5" e espessura de 80 milipolegadas, usando umaprensa laminadora. As placas foram então colocadas numabandeja com água, equilibrada termicamente num fornoaquecido a 90°C. As placas foram tratadas termicamente(curadas) em água, equilibradas numa temperatura entrecerca de 84°C a 87°C, por 17 horas. As placas foramsecas, e foram cortados corpos de prova de micro-traçãodas placas usando uma matriz.
Os corpos de prova de micro-tração das amostra curadas,assim como os polímeros-base foram preparados e testados.Os corpos de prova de micro-tração cortados na matrizforam estirados a 5"/min numa estrutura de tração InstronModelo 1125, de acordo com ASTM D-1708. As amostras forammantidas com cabos pneumáticos (60 psi) e monitoradasusando uma célula de carga calibrada de 1000 libras. 0teste ocorreu num intervalo de escala completa de 20libras.
As propriedades físicas das resinas-base (amostras 4 e10) e as respectivas resinas curadas são mostradas naTabela 3.
Tabela 3- Propriedades físicas da resina-base, resinaenxertada e resina curada <table>table see original document page 56</column></row><table>
Tm= Temperatura de fusão; Tc= Temperatura decristalização; *Análise por GPC em fração solúvel-amostras de GPC foram filtradas para remover géisinsolúveis; NM= não medido
A Tabela 4 abaixo mostra as propriedades mecânicas dasresinas base e curada.
Tabela 4: Propriedades mecânicas das resinas base ecurada
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O enxertio de silano resultou num ligeiro aumento dedensidade e pequena diminuição na viscosidade. Alémdisso, houve uma mudança muito pequena em cristalinidadee nas temperaturas de fusão. Por outro lado, em respostaà cura da resina enxertada, o módulo e a elongação atéruptura, ambos aumentaram significativamente. Além disso,a resina curada reteve fortemente o módulo dearmazenamento em temperatura maior (maior que cerca de80°C). As propriedades mecânicas (tensão/deformação emódulo de armazenamento G' de DMS) estão mostradas nasFiguras 1 e 2.
Os resultados para as resinas-base e também para asresinas enxertadas com silano e curadas são mostrados naFigura 3 . As amostras curadas mantiveram estrutura emtemperaturas maiores antes de ocorrer penetraçãosignificativa da sonda.
Teste de aderência - Aplicações de vedação de caixa ecartucho
A Tabela 5 mostra formulações adesivas para vedação decaixas e cartuchos. Estas formulações foram testadasusando os seguintes testes: SAFT, PAFT e dilaceramento defibra; e viscosidade Brookfield. Todas as quantidadesestão em porcentagem em peso, baseado no peso total dacomposição.
0 "Si-g-E02" é o copolímero de etileno/l-octeno enxertadocom silano contendo 4,29% em peso de enxertio de silano(vide amostra 4) . 0 "Si-g-E01" é o copolímero deetileno/l-octeno enxertado com silano contendo 2,24% empeso de enxertio de silano (vide amostra 10). Aporcentagem em peso de enxertio baseia-se no peso totalda composição reativa (ou no peso total de silanoadicionado na composição reativa) tal como acimadescrito, 0 copolímero E02 não enxertado serviu como umcontrole. ESCOREZ 5637 é a resina de pegajosidade deExxonMobil Chemical Co., e DABCO T-12 é um catalisadorbase estanho (para cura) produzido por Air Products.
Tabela 5: Formulações adesivas
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As propriedades de aderência, SAFT, PAFT e porcentagem dedilaceramento de fibra, estão mostradas abaixo na Tabela6. Além disso, a estabilidade térmica de cada formulaçãoadesiva foi determinada medindo a viscosidade de matériafundida (viscosidade Brookfield) da formulação, a 177°Ccom o tempo. Os resultados de viscosidade também estãomostrados nas Tabelas 6A e 6B.
Tabela 6A: Resultados de aderência
<table>table see original document page 58</column></row><table><table>table see original document page 59</column></row><table><table>table see original document page 60</column></row><table>
Nota: DNF = não falhou
Sumário dos resultados;
Todas as amostras, com exceção da formulação A-1, tiveramestabilidades térmicas razoavelmente boas (350°F) talcomo indicado pela viscosidade Brookfield (3350°F) em 8horas. A formulação A-I foi preparada duas vezes e emambas gelificaram.
As amostras não catalisadas não curaram, mesmo após 500horas em 54% de RH. Os SAFT de todas as amostras curadascatalisadas aumentaram. Em muitos casos se observou umaumento significativo. Ligações internas no estoque depapelão corrugado mostraram resultados de dilaceramentosemelhantes para as composições EO silanadas e o controlenão silanado. Aumentando o catalisador de 0,2 por centopara 0,5 por cento aumentou ligeiramente a taxa de cura,mas às custas de estabilidade térmica.
Teste de aderência- Formulações adesivas de matériafundida quente/sensíveis à pressão
A Tabela 7 abaixo mostra as formulações adesivas
Tabela 7- Formulações de teste para adesivos de matéria
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0 "Si-g-E02" é o copolímero de etileno/l-octeno enxertadocom silano contendo 4,2 9% em peso de enxertio de silano,descrito acima. ESC0REZ 5637 é a resina de pegajosidadede ExxonMobil Chemical Co., e DABC0 T-12 é um catalisadorbase estanho (para cura) produzido por Air Products.CALSOL 5550 é um óleo naftênico preparado por CalumetLubricants.
As formulações adesivas foram examinadas usando um testede SAFT e um teste de fita sensível à pressão (PSTC-I) ,que corresponde ao método de teste padrão para aderênciapelicular de fita sensível à pressão ASTM D 3330/D3330M-02.
Foram registrados os valores médios de película de tr~espelículas individuais. A aderência pelicular para açoinoxidável foi medida em vários intervalos de tempo, de 0a 336 horas, tal como mostrado na Figura 4, e osresultados estão listados na Tabela 8 abaixo.
Tabela 8: Aderência pelicular ao aço
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A Figura 5 mostra os valores de SAFT que estão resumidosna Tabela 9 abaixo.
Tabela 9: Resultados de SAFT
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Sumário do teste de aderência:
- O Modo de falha para o teste de película PSTC-I para aformulação Cl foi coesivo em natureza durante todo operíodo de teste.
- O Modo de falha para o teste de película PSTC-I para aformulação C2 foi coesivo inicialmente, e tornou-sefechado e adesivo em natureza para o painel de açoinoxidável em 4 8 horas de cura.
-As viscosidades destes materiais não foram medidas, masbaseado na formulação B-1, a formulação C2 deve teraproximadamente a mesma viscosidade (1.180 cP @ 350°F) ea formulação Cl deve ter uma viscosidade ligeiramentemenor.
-Parece que usando um agente de pegajosidade de pesomolecular maior e ponto de fusão maior (ESCOREZ 5637)resultou num produto que curou numa taxa menor, ou nãocurou na mesma extensão, e não manteve suas propriedadessensíveis à pressão após cura.
-Embora a viscosidade da formulação Cl foi estimada emcerca de 1.000 cP, a 350°F, ela apresentou uma aderênciapelicular extraordinariamente elevada ao aço inoxidável eextraordinariamente elevada de SAFT (> 300°F).
-A formulação Cl teve um nível relativamente baixo depegajosidade superficial, e produziu uma força pelicularextraordinariamente elevada.
-A compatibilidade única, dos polímeros deetileno/octeno, permitiria modificações de produto, porexemplo com estireno/etileno/butileno/estireno (SEBS).Análise de grupo terminal
A análise de grupo terminal determinada por 1H NMR para ocopolímero E02 é mostrada na Tabela 10.
E02, tal como discutido acima, é um copolímero deetileno/octeno aleatório com uma densidade de 0,874g/cm3, uma viscosidade de matéria fundida de 17.000 cP a177°C (350°F), um índice de fusão (I2) de 500 g/10 min a190°C/2,16 kg, e uma porcentagem de cristalinidade emtorno de 18.
Tabela 10: Resultados de 1H NMR para o copolímero E02
<table>table see original document page 62</column></row><table>usando uma resina-base E02. Cada reação de enxertioocorre numa extrusora, com uma velocidade de hélice de300-425 rpm, e uma temperatura média (zonas 3-8) de 200-2400C. A taxa de alimentação foi de 5-10 libra/h. Ospolímeros enxertados foram tratados a vácuo para removersilano livre (VTMS), e a quantidade de silano enxertadoestá listada na Tabela 11.
<table>table see original document page 63</column></row><table>
As amostras 31-52 tiveram as seguintes propriedades; (a)viscosidade de matéria fundida a 177°C variando de 14.500a 16.000 cP; (b) viscosidade de matéria fundida a 190°Cvariando de 10.900 a 12.300 cP; (c) uma densidade de0,887 a 0,881 g/cm3; (d) um peso molecular médio numéricode 10.500 a 11.600 g/mol; (e) um peso molecular médioponderai de 23.800 a 25.100 g/mol; (f) uma distribuiçãode peso molecular (Mw/Mn) de 2,1 a 2,4; (g) um ponto defusão no pico (DSC) de 71°C a 73°C; (h) uma temperaturade cristalização (DSC) de 52°C a 55°C (pico principal) e30°C a 35°C (segundo pico) ; e (i) uma porcentagemcristalinidade (DSC) de 18 a 20 por cento.

Claims (73)

1. Composição compreendendo pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano, caracterizadapelo fato de o polímero de etileno/a-olefina enxertadocom silano ter uma viscosidade de matéria fundida menorque 50.000 cP a 177°C (350°F) , e sendo que o polímero deetilçeno/a-olefina tem uma densidade de 0,855 g/cm3 a-0,93 g/cm3.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina tendo umadistribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1 a 3,5.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um silano representado pela fórmula (I):CH2=CR- (COO) χ (CnH2n) ySiR'3 (I)na qual, R é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila; χe y são zero ou 1, contanto que quando xé 1, yé 1; néum número inteiro de 1 a 12, e cada R' e,independentemente, um grupo alcoxi tendo de 1 a 12 átomosde carbono, grupo ariloxi, grupo araloxi, grupo aciloxialifático tendo de 1 a 12 átomos de carbono, grupos aminoe amino substituídos, ou um grupo alquila inferior tendode 1 a 6 átomos de carbono, e contanto que não mais quedois dos três grupos R' seja um grupo alquila.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo fato de o pelo menos um silano serselecionado do grupo consistindo de vinil trimetoxisilano, vinil trietoxi silano, e metacrilato de 2-(trimetoxi silil) propila.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,001 a 0,5, determinado por 1H NMR.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,01 a 0,4, determinado por 1H NMR.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,1 a 0,3, determinado por 1H NMR.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina, tendo umaviscosidade de matéria fundida menor que 50.000 cP(177 °C) .
9. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina, tendo um pesomolecular médio numérico (Mn) menor que 25.000.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina, tendo umaporcentagem de cristalinidade menor que 25 por cento.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina, tendo pelomenos uma temperatura de fusão de 50°C a 80°C.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina que carece deramificação de cadeia longa.
13. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina que temramificação de cadeia longa.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um copolímero de etileno e pelo menos umcomonômero selecionado do grupo consistindo de monômerosinsaturados etilenicamente, dienos conjugados, dienos nãoconjugados, e polienos.
15. Composição, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de o comonômero ser um monômeroinsaturado selecionado do grupo consistindo de a-olefinasde C3-C20, estireno, estireno substituído com alquila,vinil-benzo-ciclobutano, e 1,4-hexadieno.
16. Composição, de acordo com a reivindicação 15,caracterizada pelo fato de a α-olefina de C3-C20 serselecionada do grupo consistindo de 1-propeno,isobutileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 4-metil-l-penteno, e 1-octeno.
17. Composição, de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de a α-olefina de C3-C20 serselecionada do grupo consistindo de propileno e 1-octeno.
18. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser preparadoreagindo um polímero de etileno/a-olefina com pelo menosum composto silano e pelo menos um iniciador, e sendo quea razão ponderai do "pelo menos um composto silano" parao "pelo menos um iniciador" seja de 30:1 a 400:1.
19. Composição, de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de a reação ocorrer numaextrusora.
20. Composição, de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina reagir com um composto silano e com um iniciador,e o polímero de etileno/a-olefina ter uma distribuição depeso molecular de 1 a 3,5.
21. Composição, de acordo com a reivindicação 20,caracterizada pelo fato de o polímero de etileno/a-olef ina ter uma distribuição de peso molecular de 1 a 3.
22. Composição, de acordo com a reivindicação 20,caracterizada pelo fato de o composto silano, que reagecom o polímero de etileno/a-olefina, estar presente numaquantidade de pelo menos 5 por cento em peso baseado nopeso total da composição reativa, e o iniciador estarpresente numa quantidade de 3 00 a 1500 ppm baseados nopeso total da composição reativa.
23. Composição, de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de a quantidade do pelo menos umsilano que é enxertado no polímero de etileno/a-olefinaser maior que 0,5 por cento em peso baseado no peso totalda composição reativa.
24. Composição, de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de a quantidade do pelo menos umsilano que é enxertado no polímero de etileno/a-olef inaser maior que 2 por cento em peso baseado no peso totalda composição reativa.
25. Composição, de acordo com a reivindicação 23,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum agente de pegajosidade.
26. Composição, de acordo com a reivindicação 23,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosuma cera.
27. Composição, de acordo com a reivindicação 23,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum óleo.
28. Composição, de acordo com a reivindicação 23,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano estar presentenuma quantidade de 15 a 50 por cento em peso baseado nopeso total da composição, e compreender ainda de 0 a 40por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade, baseada no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos um óleo, baseado nopeso total da composição.
29. Composição, de acordo com a reivindicação 23,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano estar presentenuma quantidade de 15 a 50 por cento em peso baseado nopeso total da composição, e compreender ainda de 0 a 40por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade, baseada no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos uma cera, baseada nopeso total da composição.
30. Composição, de acordo com a reivindicação 25,caracterizada pelo fato de ter (a) uma temperatura defalha de aderência pelicular (PAFT) maior ou igual a 430C(IlO0F) e (b) uma temperatura de falha de aderência porcisalhamento (SAFT) maior ou igual a 60°C (140°F).
31. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ter umadistribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1 a 3,5.
32. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ter um pesomolecular médio numérico de 5.000 a 25.000.
33. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ter um pesomolecular médio ponderai de 10.000 a 50.000.
34. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ter uma densidadede 0,855 g/cm3 a 0,93 g/cm3.
35. Processo para preparar um polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano, caracterizado pelo fato decompreender: reagir um polímero de etileno/a-olefinatendo uma distribuição de peso molecular 1 a 3,5, compelo menos um composto silano e com pelo menos uminiciador, e sendo que a razão do "pelo menos um compostosilano" para o "pelo menos um iniciador" ser de 30:1 a 400:1.
36. Processo, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina ter uma viscosidade de matéria fundida menor que 50.000 CP a Ill0C (350°F).
37. Processo, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina conter uma razão de grupos terminais vinila paraa soma de todas as insaturações de 0,001 a 0,5,determinado por 1H NMR.
38. Processo, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina conter uma razão de grupos terminais vinila paraa soma de todas as insaturações de 0,01 a 0,4,determinado por 1H NMR.
39. Processo, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina conter uma razão de grupos terminais vinila paraa soma de todas as insaturações de 0,1 a 0,3, determinadopor 1H NMR.
40. Artigo, caracterizado pelo fato de compreender acomposição conforme definida pela reivindicação 25.
41. Composição, caracterizada pelo fato de compreender umproduto de reação resultante de combinar pelo menos umpolímero de etileno/a-olefina tendo uma distribuição depeso molecular de 1 a 3,5, pelo menos um composto silanoe pelo menos um iniciador, e sendo que o pelo menos umpolímero de etileno/a-olefina tem uma viscosidade dematéria fundida menor que 50.000 cP a 177°C (350°F).
42. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de compreender ainda uma ou maispoliolefinas selecionadas do grupo consistindo dehomopolímeros de polietileno, polímeros de etileno/a-olefina, homopolímeros de polipropileno, e polímeros depropileno/a-olefina.
43. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de propileno/a-olefina enxertadocom silano, tendo uma viscosidade de matéria fundidamenor que 50.000 cP a 177°C (350°F), e ser formada apartir de um polímero de propileno/a-olefina tendo umadistribuição de peso molecular de 1,5 a 3,5, e tendo umadensidade de 0,855 g/cm3 a 0,895 g/cm3.
44. Composição, de acordo com a reivindicação 43,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero depropileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um silano representado pela fórmula (I):CH2=CR-(COO)x(CnH2n)ySiRi3 (I)na qual, R é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila; χe y são zero ou 1, contanto que quando xé 1, yé 1; néum número inteiro de 1 a 12, e cada R' é,independentemente, um grupo alcoxi tendo de 1 a 12 átomosde carbono, grupo ariloxi, grupo araloxi, grupo aciloxialifático tendo de 1 a 12 átomos de carbono, grupos aminoe amino substituídos, ou um grupo alquila inferior tendode 1 a 6 átomos de carbono, e contanto que não mais quedois dos três grupos R' seja um grupo alquila.
45. Composição, de acordo com a reivindicação 44,caracterizada pelo fato de o pelo menos um silano serselecionado do grupo consistindo de vinil trimetoxisilano, vinil trietoxi silano, e metacrilato de 2-(trimetoxi silil) propila.
46. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderuma mistura compreendendo pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano e pelo menos umpolímero de propileno/a-olefina enxertado com silano, esendo que o pelo menos um polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano tem uma viscosidade de matériafundida menor que 50.000 cP a 177°C (350°F).
47. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina que tem umadistribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1 a 3,5.
48. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de pelo menos um silano representado pela fórmula<formula>formula see original document page 72</formula>na qual, R é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila; χe y são zero ou 1, contanto que quando xé 1, yé 1; néum número inteiro de 1 a 12, e cada R' é,independentemente, um grupo alcoxi tendo de 1 a 12 átomosde carbono, grupo ariloxi, grupo araloxi, grupo aciloxialifático tendo de 1 a 12 átomos de carbono, grupos aminoe amino substituídos, ou um grupo alquila inferior tendode 1 a 6 átomos de carbono, e contanto que não mais quedois dos três grupos R' seja um grupo alquila.
49. Composição, de acordo com a reivindicação 48,caracterizada pelo fato de o pelo menos um silano serselecionado do grupo consistindo de vinil trimetoxisilano, vinil trietoxi silano, e metacrilato de 2-(trimetoxi silil) propila.
50. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,001 a 0,5, determinado por 1H NMR.
51. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,01 a 0,4, determinado por 1H NMR.
52. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano ser formado apartir de um polímero de etileno/a-olefina contendo umarazão de grupos terminais vinila para soma de todas asinsaturações de 0,1 a 0,3, determinado por 1H NMR.
53. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum agente de pegajosidade.
54. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum óleo.
55. Artigo, caracterizado pelo fato de compreender acomposição conforme definida pela reivindicação 53.
56. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosuma cera.
57. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano estar presentenuma quantidade de 15 a 50 por cento em peso baseado nopeso total da composição, e compreender ainda de 0 a 40por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade, baseada no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos um óleo, baseada nopeso total da composição.
58. Composição, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de o pelo menos um polímero deetileno/a-olefina enxertado com silano estar presentenuma quantidade de 15 a 50 por cento em peso baseado nopeso total da composição, e compreender ainda de 0 a 40por cento em peso de pelo menos um agente depegajosidade, baseada no peso total da composição, e de 0a 40 por cento em peso de pelo menos uma cera, baseada nopeso total da composição.
59. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e ter uma resistência à ruptura médiamaior que a resistência à ruptura média de uma composiçãosemelhante, compreendendo um polímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano curado, e medida usando as mesmascondições de teste.
60. Composição, de acordo com a reivindicação 59,caracterizada pelo fato de a sua resistência à rupturamédia ser maior que a resistência à ruptura média de umacomposição semelhante em pelo menos 15 por cento.
61. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e ter uma elongação até ruptura médiamaior que a elongação até ruptura média de uma composiçãosemelhante, compreendendo um polímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano curado, e medida usando as mesmascondições de teste.
62. Composição, de acordo com a reivindicação 61,caracterizada pelo fato de a sua elongação até rupturamédia ser maior que a elongação até ruptura média de umacomposição semelhante em pelo menos 2 5 por cento.
63. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e ter uma energia na ruptura médiamaior que a energia na ruptura média de uma composiçãosemelhante, compreendendo um polímero-base de etileno/a-olefina no lugar do polímero de etileno/a-olefinaenxertado com silano curado, e medida usando as mesmascondições de teste.
64. Composição, de acordo com a reivindicação 63,caracterizada pelo fato de a sua energia na ruptura médiaser maior que a energia na ruptura média de umacomposição semelhante em pelo menos 50 por cento.
65. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado e ter um módulo de armazenamento, G', entreIO4 e IO6 dina/cm2 numa temperatura de 100 a 150°C.
66. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado e ter uma diferença porcentual absoluta nomódulo de armazenamento, G', a 150°C e a IOO0C de menosque 50 por cento.
67. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos um polímero de etileno/a-olefina enxertado comsilano curado, formado a partir de um polímero-base deetileno/a-olefina, e ter uma "profundidade de penetraçãode sonda TMAS a -1 mm" numa temperatura maior que a"profundidade de penetração de sonda TMAS a -1 mm" de umacomposição semelhante, compreendendo um polímero-base deetileno/a-olefina no lugar do polímero de etileno/a-olef ina enxertado com silano curado, e medida usando asmesmas condições de teste.
68. Composição, de acordo com a reivindicação 67,caracterizada pelo fato de a sua temperatura da"profundidade de penetração de sonda TMAS a -1 mm" sermaior que a temperatura da "profundidade de penetração desonda TMAS a -1 mm" da composição semelhante em pelomenos 40C.
69. Composição, de acordo com a reivindicação 35,caracterizada pelo fato de o polímero de etileno/a-olefina enxertado com silano ser preparado por extrusãoreativa.
70. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum polímero de estireno/etileno/butileno/estireno.
71. Composição, de acordo com a reivindicação 70,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum aditivo selecionado do grupo consistindo de agentes depegajosidade, óleos, ceras e combinações dos mesmos.
72. Composição, de acordo com a reivindicação 43,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum polímero de estireno/etileno/butileno/estireno.
73. Composição, de acordo com a reivindicação 72,caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menosum aditivo selecionado do grupo consistindo de agentes depegajosidade, óleos, ceras e combinações dos mesmos.
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