BR112019009937B1

BR112019009937B1 - Mescla de polímero e estrutura de múltiplas camadas

Info

Publication number: BR112019009937B1
Application number: BR112019009937-9A
Authority: BR
Inventors: Carmelo Declet Perez; Brian W. Walther; James L. Cooper; Hayley A. Brown
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2024-03-12
Also published as: MX2019005752A; US11746222B2; JP7303744B2; AR110177A1; JP2019537655A; WO2018094199A4; BR112019009937A2; US20190292358A1; EP3541872A1; WO2018094199A1; TW201819514A; CN109963901A

Abstract

a presente invenção fornece mesclas de polímero que podem ser usadas em uma estrutura de múltiplas camadas e em estruturas de múltiplas camadas que compreendem uma ou mais camadas formadas a partir de tais mesclas. em um aspecto, uma mescla de polímero compreende um copolímero que compreende etileno e pelo menos um dentre acrilato de metila e acrilato de etila que tem um teor de acrilato de 5 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero e que tem um índice de fusão (i2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e copolímero de acrilato de etila e etileno compreende de 45 a 99 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla, e uma poliolefina que tem uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e que tem um índice de fusão (i2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende de 1 a 55 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla.

Description

CAMPO

[0001] A presente invenção refere-se a mesclas de polímero que podem ser usadas em uma estrutura de múltiplas camadas e em estruturas de múltiplas camadas que compreendem uma ou mais camadas formadas a partir de tais mesclas de polímero.

INTRODUÇÃO

[0002] Determinadas resinas são usadas em camadas de coextrusão em estruturas de múltiplas camadas para fornecer adesão entre camadas de filme e substratos de metal, tal como alumínio. Apesar de uma variedade de resinas estarem disponíveis para uso em tais camadas de coextrusão, em alguns casos, algumas resinas de camada de coextrusão comuns podem contribuir negativamente para a sensibilidade de temperatura da camada de coextrusão. Assim, ainda há uma necessidade por abordagens alternativas para camadas de coextrusão que podem fornecer adesão desejável em folha metálica, filme metalizado, ou substratos similares em estruturas de múltiplas camadas enquanto fornecem também outros melhoramentos sobre abordagens convencionais em camadas de coextrusão.

SUMÁRIO

[0003] A presente invenção fornece mesclas de polímero que, em alguns aspectos, fornecem adesão desejável quando usadas como uma camada de coextrusão em uma estrutura de múltiplas camadas. Adicionalmente, em alguns aspectos, a presente invenção facilita revestimento de extrusão para formar estruturas de múltiplas camadas enquanto minimiza efeitos indesejáveis, tais como rebaixamento e encolhimento. Por exemplo, modalidades da presente invenção compreendem uma mescla de resinas cuidadosamente selecionada para obter a adesão desejável.

[0004] Em um aspecto, a presente invenção fornece uma mescla de polímero que compreende um copolímero que compreende etileno e pelo menos um dentre acrilato de metila e acrilato de etila que tem um teor de acrilato de 5 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero e que tem um índice de fusão (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e copolímero de acrilato de etila e etileno compreende de 45 a 99 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla, e uma poliolefina que tem uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e que tem um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende de 1 a 55 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla.

[0005] Em outro aspecto, a presente invenção fornece uma estrutura de múltiplas camadas que compreende pelo menos duas camadas, sendo que cada camada tem superfícies faciais opostas, em que a camada A compreende qualquer uma das mesclas de polímero da presente invenção reveladas no presente documento, e em que a camada B compreende um substrato, em que uma superfície facial superior da camada B está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada A. Em algumas modalidades, o substrato compreende folha metálica de alumínio.

[0006] Essas e outras modalidades são descritas em mais detalhes na Descrição Detalhada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0007] A menos que seja afirmado o contrário, esteja implícito a partir do contexto, ou seja comum na técnica, todas as partes e percentuais são com base em peso, todas as temperaturas estão em °C e todos os métodos de teste são atuais com relação à data de depósito desta revelação.

[0008] O termo “composição”, conforme usado no presente documento, se refere a uma mistura de materiais que compreende a composição, assim como produtos de reação e produtos de decomposição formados a partir dos materiais da composição.

[0009] “Polímero” significa um composto polimérico preparado polimerizando-se monômeros, sejam do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico polímero, assim, engloba o termo homopolímero (empregado para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero, com o entendimento de que quantidades vestigiais de impurezas podem ser incorporadas na estrutura de polímero), e o termo interpolímero, conforme definido posteriormente no presente documento. Quantidades vestigiais de impurezas (por exemplo, resíduos de catalisador) podem ser incorporadas ao e/ou dentro do polímero. Um polímero pode ser um único polímero, uma mescla de polímero ou mistura de polímero.

[0010] O termo “interpolímero”, conforme usado no presente documento, se refere a polímeros preparados através da polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui, assim, copolímeros (empregados para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos diferentes de monômeros), e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros.

[0011] Os termos “polímero à base de olefina” ou “poliolefina”, conforme usados no presente documento, se referem a um polímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de olefina, por exemplo, etileno ou propileno (com base no peso do polímero) e, opcionalmente, podem compreender um ou mais comonômeros.

[0012] “Polipropileno” significa um polímero que tem mais que 50% em peso de unidades derivadas de monômero de propileno.

[0013] O termo, “interpolímero de etileno/α-olefina”, conforme usado no presente documento, se refere a um interpolímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (com base no peso do interpolímero), e uma α-olefina.

[0014] O termo, “copolímero de etileno/α-olefina”, conforme usado no presente documento, se refere a um copolímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (com base no peso do copolímero), e uma α-olefina, como os dois únicos tipos de monômero.

[0015] O termo “em contato de aderência” e termos semelhantes significam que uma superfície facial de uma camada e uma superfície facial de outra camada estão em contato de toque e ligação entre si, de modo que uma camada não possa ser removida da outra camada sem danos às superfícies entre camadas (isto é, as superfícies faciais em contato) de ambas as camadas.

[0016] Os termos “que compreende”, “que inclui”, “que tem” e seus derivados, não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, ainda que o mesmo seja ou não especificamente revelado. De modo a evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas através do uso do termo “que compreende” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, seja polimérico ou de outra forma, a menos que seja afirmado o contrário. Por outro lado, o termo, “que consiste, essencialmente, em” exclui do escopo de qualquer citação seguinte qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não são essenciais à operabilidade. O termo “que consiste em” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado.

[0017] “Polietileno” ou “polímero à base de etileno” deve significar polímeros que compreendem mais que 50% em peso de unidades que foram derivadas de monômero de etileno. Isso inclui homopolímeros ou copolímeros de polietileno (que significam unidades derivadas de dois ou mais comonômeros). Formas comuns de polietileno conhecidas na técnica incluem Polietileno de Baixa Densidade (LDPE); Polietileno de Baixa Densidade Linear (LLDPE); Polietileno de Densidade Ultrabaixa (ULDPE); Polietileno de Densidade Muito Baixa (VLDPE); Polietileno de Baixa Densidade Linear catalisado de sítio único, que inclui ambas resinas de baixa densidade linear e substancialmente linear (m-LLDPE); Polietileno de Densidade Média (MDPE); e Polietileno de Alta Densidade (HDPE). Esses materiais de polietileno são geralmente conhecidos na técnica; no entanto, as seguintes descrições podem ser úteis no entendimento das diferenças entre algumas dessas resinas de polietileno diferentes.

[0018] O termo “LDPE” também pode ser denominado “polímero de etileno de alta pressão” ou “polietileno altamente ramificado” e é definido de modo a significar que o polímero é parcial ou inteiramente homopolimerizado ou copolimerizado em reatores de autoclave ou tubulares em pressões acima de 100 MPa (14.500 psi) com o uso de iniciadores de radical livre, tal como peróxidos (consultar, por exemplo, o documento n° U.S. 4.599.392, que está incorporado aqui a título de referência). Resinas de LDPE têm, tipicamente, uma densidade na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3.

[0019] O termo “LLDPE”, includes tanto resina produzida com o uso dos sistemas de catalisador Ziegler-Natta tradicionais, assim como catalisadores de sítio único, que incluem, porém, sem limitação a catalisadores de bis- metaloceno (por vezes denominados “m-LLDPE”) e catalisadores de geometria limitada, e inclui copolímeros ou homopolímeros de polietileno heterogêneo, linear ou substancialmente linear. LLDPEs contêm ramificação de cadeia menos longa do que LDPEs e incluem os polímeros de etileno substancialmente lineares que são adicionalmente definidos nos documentos de Patente n° U.S. 5.272.236, U.S. 5.278.272, U.S. 5.582.923 e U.S. 5.733.155; as composições de polímero de etileno homogeneamente ramificadas lineares, tais como aquelas no documento de Patente n° U.S. 3.645.992; os polímeros de etileno heterogeneamente ramificados, tais como aqueles preparados de acordo com o processo revelado no documento de Patente n° U.S. 4.076.698; e/ou mesclas dos mesmos (tais como aqueles revelados nos documentos de Patente n° U.S. 3.914.342 ou U.S. 5.854.045). Os LLDPEs podem ser produzidos a partir de polimerização de fase gasosa, de fase de solução ou de pasta fluida, ou qualquer combinação das mesmas, com o uso de qualquer tipo de reator ou configuração de reator conhecido na técnica.

[0020] O termo “MDPE” se refere a polietilenos que têm densidades de 0,926 a 0,935 g/cm3. “MDPE” é tipicamente produzido com o uso de catalisadores de cromo ou Ziegler-Natta ou com o uso de catalisadores de sítio único que incluem, porém, sem limitação a catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria limitada e têm, tipicamente, uma distribuição de peso molecular (“MWD”) maior que 2,5.

[0021] O termo “HDPE” se refere a polietilenos que têm densidades maiores que cerca de 0,935 g/cm3, que são geralmente preparados com catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único que incluem, porém, sem limitação a catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria limitada.

[0022] O termo “ULDPE” se refere a polietilenos que têm densidades de 0,880 a 0,912 g/cm3, que são geralmente preparados com catalisadores Ziegler- Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único que incluem, porém, sem limitação a catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria limitada.

[0023] O termo “estrutura de múltiplas camadas” se refere a qualquer estrutura que compreende duas ou mais camadas que têm diferentes composições e inclui, sem limitação, filmes de múltiplas camadas, folhas de múltiplas camadas, filmes laminados, recipientes rígidos de múltiplas camadas, canos de múltiplas camadas e substratos revestidos de múltiplas camadas.

[0024] A menos que seja indicado de outra forma no presente documento, os seguintes métodos analíticos são usados nos aspectos de descrição da presente invenção:

[0025] “Densidade” é determinada em conformidade com ASTM D792.

[0026] “Índice de fusão”: Índices de fusão I2 (ou I2) e I10 (ou I10) são medidos em conformidade com ASTM D-1238 a 190 °C e em 2,16 kg e 10 kg de carga, respectivamente. Seus valores são relatados em g/10 min. “Taxa de fluxo de fusão” é usada para resinas à base de polipropileno e determinada de acordo com ASTM D1238 (230 °C em 2,16 kg).

[0027] “Teor de acrilato”: O teor de acrilato de copolímeros de etileno/acrilato de metila e copolímeros de etileno e acrilato de etila é medido em conformidade com ASTM D4094.

[0028] “Adesão em substrato de metal”: A adesão de uma camada em substrato de metal é determinada com o suo de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração (conforme especificado) em 0,04 quilômetro/hora (3 polegadas/minuto) ou 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto).

[0029] “Viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1”: Um reômetro capilar Rheotester 2000 com um aço inoxidável, molde de entrada plana de 1 mm de diâmetro e 20 mm de comprimento (razão de L/D de 20) é usado para gerar a curva de fluxo de um polímero. Testes são realizados a 190 °C. Taxas de cisalhamento aparente são especificadas de 150 a 10.000 s-1 e 5 pontos logaritmicamente espaçados são coletados por década. A resina é embalada em um barril de 15 mm de diâmetro e deixado para fundir por 10 min antes do teste. Uma haste pode ser usada como um batente no fundo do capilar durante o tempo de imersão para evitar gotejamento do material a partir do reservatório. A velocidade do pistão é controlada para atingir as taxas de cisalhamento aparente especificadas. O polímero fundido que escorre é deixado para alcançar o equilíbrio em cada taxa de cisalhamento imposta antes de se tomar a medida correspondente. Conforme conhecido por aqueles de habilidade na técnica, a taxa de cisalhamento aparente e a tensão de cisalhamento na parede são calculadas com base nas dimensões do capilar, na queda de pressão através do capilar e na velocidade do pistão. A viscosidade de cisalhamento corrigida da resina é calculada obtendo-se a razão da tensão de cisalhamento na parede para a taxa de cisalhamento corrigida. A taxa de cisalhamento corrigida é obtida aplicando-se a correção de Weissenberg- Rabinowitsch. A correção de Bagley não foi aplicada nesse cálculo. A viscosidade do polímero a 190 °C e uma taxa de cisalhamento corrigida de 1.000 s-1 são determinadas com o uso de um processo de interpolação linear. O logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida e o logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida são tidos para o ponto mais próximo abaixo e o ponto mais próximo acima de uma taxa de cisalhamento corrigida de 1.000 s-1. A inclinação e interceptação de uma linha que passa por esses dois pontos é calculada para obter uma equação que expressa o logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida como uma função do logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida. Essa equação é usada para determinar o valor do logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida em um valor do logaritmo da taxa de cisalhamento corrigida igual a 3 (log10 de 1.000). O valor de viscosidade de cisalhamento interpolada em uma taxa de cisalhamento corrigida de 1.000 s-1 é finalmente calculado obtendo-se o antilog do logaritmo da viscosidade de cisalhamento corrigida.

[0030] Propriedades adicionais e métodos de teste são descritos adicionalmente no presente documento.

[0031] Em um aspecto, a presente invenção fornece uma mescla de polímero que compreende um copolímero que compreende etileno e pelo menos um dentre acrilato de metila e acrilato de etila que tem um teor de acrilato de 5 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero e que tem um índice de fusão (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em que a quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e copolímero de acrilato de etila e etileno compreende de 45 a 99 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla, e uma poliolefina que tem uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e que tem um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos, em que a poliolefina compreende de 1 a 55 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla. Em algumas modalidades, a poliolefina compreende polietileno de baixa densidade linear, polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade, polietileno de densidade média, plastômero de poliolefina, elastômero de poliolefina, polipropileno, copolímero de etileno e olefina cíclica ou uma combinação dos mesmos. A poliolefina compreende polietileno de baixa densidade ou polietileno de baixa densidade linear, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, em vez de, ou adicionalmente à poliolefina, a mescla de polímero compreende, adicionalmente, poliestireno. Em algumas modalidades, a razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero de etileno/ acrilato de (m)etila é < 0,35. Em algumas modalidades, a razão de viscosidade de poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila é maior que 1 e menor que 10.

[0032] Em algumas modalidades, a quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e copolímero de acrilato de etila e etileno compreende mais que 50 por cento em peso da mescla, e a poliolefina compreende menos que 50 por cento em peso da mescla. A quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e copolímero de acrilato de etila e etileno compreende mais que 55 por cento em peso da mescla, e a poliolefina compreende menos que 45 por cento em peso da mescla, em algumas modalidades.

[0033] Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende, adicionalmente, uma carga inorgânica. A carga inorgânica, em algumas modalidades, compreende carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, em que a mescla de polímero compreende uma carga inorgânica, a carga inorgânica compreende até 50 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla.

[0034] Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende, adicionalmente, pelo menos um dentre um oxidante, um corante, um agente deslizante, um antibloqueio, um auxiliar de processamento ou uma combinação dos mesmos.

[0035] A mescla de polímero pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.

[0036] Modalidades da presente invenção também se referem a estruturas de múltiplas camadas que incluem uma camada formada a partir de uma mescla de polímero da presente invenção. Em um aspecto, uma estrutura de múltiplas camadas compreende pelo menos duas camadas, sendo que cada camada tem superfícies faciais opostas, em que a camada A compreende uma mescla de polímero, de acordo com qualquer uma das modalidades reveladas no presente documento, em que a camada B compreende um substrato, e em que uma superfície facial superior da camada B está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada A. Em algumas modalidades, o substrato compreende folha metálica de alumínio ou filme metalizado. A adesão da camada A na camada B é de pelo menos 0,5 N/centímetro (1,5 N/polegada) quando medido com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto), em algumas modalidades. A adesão da camada A na camada B, em algumas modalidades, é de pelo menos 1,18 N/centímetro (3 N/polegada) quando medido com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto). A adesão da camada A na camada B é de pelo menos 1,5 N/centímetro (4 N/polegada) quando medido com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto), em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a camada A é revestida de extrusão na camada B em uma temperatura de fusão de 300 °C.

[0037] Em algumas modalidades, a estrutura de múltiplas camadas compreende, adicionalmente, a camada C, em que uma superfície facial superior da camada A está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada C. Em algumas das tais modalidades, a camada C compreende uma poliolefina.

[0038] Estruturas de múltiplas camadas da presente invenção compreendem uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.

[0039] Modalidades da presente invenção também se referem a artigos que compreendem qualquer uma das estruturas de múltiplas camadas (por exemplo, filmes de múltiplas camadas) reveladas no presente documento.

MESCLAS DE POLÍMERO

[0040] Mesclas de polímero, de acordo com modalidades da presente invenção, compreendem um copolímero que compreende etileno e pelo menos um dentre acrilato de metila e acrilato de etila que tem determinados recursos especificados no presente documento e uma poliolefina que tem determinados recursos, conforme especificado no presente documento. Para facilidade de referência, o copolímero que compreende etileno e pelo menos um dentre acrilato de metila e acrilato de etila também será denominado, no presente documento, “copolímero de etileno/acrilato de (m)etila”, com o entendimento de que alguns dos tais copolímeros podem compreender tanto monômero de acrilato de metila quanto monômero de acrilato de etila.

[0041] O copolímero de etileno/acrilato de (m)etila usado nas modalidades da presente invenção é caracterizado como um copolímero aleatório. Tais copolímeros de etileno e acrilato de (m)etila podem ser preparados em alta pressão pela ação de um iniciador de polimerização de radical livre, que atua sobre uma mistura de etileno e monômeros de acrilato de metila e/ou acrilato de etila com o uso de técnicas conhecidas por aqueles de habilidade na técnica. Os copolímeros de etileno e acrilato de (m)etila usados nas mesclas de polímero da presente invenção são mais precisamente denominados interpolímeros pois são formados através da polimerização de uma mistura dos comonômeros, em contraposição com copolímeros produzidos através de métodos de “enxerto” ou “polimerização de bloco”.

[0042] O copolímero de etileno/acrilato de (m)etila usado em algumas modalidades da presente invenção pode ser caracterizado por ter um teor de acrilato de 5 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero. O copolímero de etileno/acrilato de (m)etila tem um teor de acrilato de 10 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero, em algumas modalidades. O copolímero de etileno/acrilato de (m)etila tem um teor de acrilato de 15 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero, em algumas modalidades.

[0043] O copolímero de etileno/acrilato de (m)etila pode ser, adicionalmente, caracterizado por ter um índice de fusão (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, em algumas modalidades. Todos os valores e subfaixas individuais entre 1 e 60 g/10 minutos são incluídos no presente documento e revelados no presente documento. Por exemplo, o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila pode ter um índice de fusão de um limite inferior de 1, 5, 10, 15 ou 20 g/10 minutos até um limite superior de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 ou 55 g/10 minutos. Em algumas modalidades, o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila tem um índice de fusão (I2) de 1 a 40 g/10 minutos, e 1 a 30 g/10 minutos, em algumas modalidades.

[0044] A mescla de polímero compreende de 45 a 99 por cento em peso de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila com base no peso da mescla, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende mais que 50 por cento em peso de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila com base no peso da mescla, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende pelo menos 55 por cento em peso do copolímero de etileno/acrilato de (m)etila com base no peso da mescla. Em algumas modalidades, a mescla de polímero pode compreender mais que 50 a 95% em peso de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila com base no peso da mescla. Todos os valores e subfaixas individuais de 50 a 99% em peso são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a quantidade do copolímero de etileno/acrilato de (m)etila na mescla de polímero pode ser de um limite inferior de 50, 55, 60, 65, 70, 75 ou 80% em peso até um limite superior de 75, 80, 85, 90, 95 ou 99% em peso. Por exemplo, a quantidade de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila na mescla de polímero pode ser de 50 a 99% em peso, ou alternativamente, de 55 a 95% em peso, ou alternativamente, de 55 a 85% em peso, ou alternativamente, de 57 a 75% em peso.

[0045] Exemplos de copolímeros de etileno e acrilato de (m)etila comercialmente disponíveis que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem copolímeros de etileno e acrilato de etila AMPLIFY™ EA, tal como AMPLIFY™ EA 100, AMPLIFY™ EA 101, AMPLIFY™ EA 102 e AMPLIFY™ EA 103, que estavam comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company, copolímeros de etileno e acrilato de metila ELVALOY comercialmente disponíveis pela DuPont, copolímeros de etileno e acrilato de metila OPTEMA TC comercialmente disponíveis pela ExxonMobil, copolímeros de etileno e acrilato de metila LOTRYL comercialmente disponíveis pela Akema e copolímeros de etileno e acrilato de etila disponíveis pela SK Global Chemical Co., LTD.

[0046] Adicionalmente a um copolímero de etileno/acrilato de (m)etila, mesclas de polímero da presente invenção compreendem, adicionalmente, uma poliolefina que tem uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Tais poliolefinas podem incluir polímeros que compreendem, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno ou propileno (com base no peso do polímero), e opcionalmente podem compreender um ou mais comonômeros.

[0047] Em algumas modalidades, a poliolefina compreende um polietileno que tem uma densidade de 0,870 g/cm3 ou mais e um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Todos os valores e subfaixas individuais de igual ou maior que 0,870 g/cm3 são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a densidade do polietileno pode ser igual ou maior que 0,870 g/ cm3, ou alternativamente, igual ou maior que 0,900 g/cm3, ou alternativamente, igual ou maior que 0,910 g/cm3, ou alternativamente, igual ou maior que 0,925 g/cm3, ou alternativamente, igual ou maior que 0,935 g/cm3. Em uma modalidade particular, o polietileno tem uma densidade igual ou menor que 0,970 g/cm3. Todos os valores e subfaixas individuais de igual ou menor que 0,970 g/cm3 são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a densidade do polietileno pode ser igual ou menor que 0,970 g/cm3, ou alternativamente, igual ou menor que 0,960 g/cm3, ou alternativamente, igual ou menor que 0,955 g/cm3, ou alternativamente, igual ou menor que 0,950 g/cm3, ou alternativamente, igual ou menor que 0,940 g/cm3. Quando a poliolefina compreende polipropileno, pessoas versadas na técnica podem identificar uma densidade apropriada para o polipropileno com base nos ensinamentos no presente documento.

[0048] Em algumas modalidades, a poliolefina tem um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos. Todos os valores e subfaixas individuais até 20 g/10 minutos são incluídos no presente documento e revelados no presente documento. Por exemplo, a poliolefina pode ter um índice de fusão de um limite inferior de 0,2, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 2, 4, 5, 10 ou 15 g/10 minutos até um limite superior de 1, 2, 4, 5, 10 ou 15 g/10 minutos. A poliolefina tem um índice de fusão (I2) de até 15 g/10 minutos, em algumas modalidades. A poliolefina tem um índice de fusão (I2) de até 10 g/10 minutos, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a poliolefina tem um índice de fusão (I2) menor que 5 g/10 minutos.

[0049] Polietilenos que são particularmente bem adequados para uso em algumas modalidades da presente invenção incluem polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de densidade média (MDPE), elastômeros de poliolefina, plastômeros de poliolefina, copolímeros de olefina cíclica, copolímeros de bloco de olefina e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, a poliolefina compreende polietileno de baixa densidade (LDPE) e/ou polietileno de baixa densidade linear (LLDPE).

[0050] Quando a poliolefina compreende LDPE e/ou LLDPE, a densidade do LDPE ou LLDPE estará, tipicamente, na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3. Quando a poliolefina compreende HDPE, a densidade do HDPE estará, tipicamente, na faixa de mais que 0,935 g/cm3 até 0,970 g/cm3.

[0051] Exemplos de LDPE comercialmente disponível que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem DOW™ LDPE 132i, DOW™ LDPE 722, e AGILITY™ 1021, assim como outros polietilenos de baixa densidade, que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Exemplos de LLDPE comercialmente disponível que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem polietileno de baixa densidade linear DOWLEX™, tal como DOWLEX™ 2045, assim como outros, que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Exemplos de HDPE comercialmente disponível que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem resinas de HDPE DOW™, que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Adicionalmente às resinas de HDPE, a poliolefina usada na mescla de polímero também pode incluir polietilenos aprimorados que têm densidades maiores que 0,935 g/cm3. Exemplos de resinas de polietileno comercialmente disponíveis aprimoradas que têm altas densidades que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem resinas de polietileno aprimoradas ELITE™ que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Adicionalmente, em algumas modalidades, a poliolefina usada na mescla de polímero também pode incluir polietilenos aprimorados que têm densidades de 0,935 g/cm3 ou menor, tal como, por exemplo, polietilenos aprimorados ELITE™ comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Exemplos de plastômeros de poliolefina comercialmente disponíveis que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem plastômeros de poliolefina AFFINITY™, que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. Exemplos de copolímeros de bloco de olefina comercialmente disponíveis que podem ser usados em modalidades da presente invenção incluem copolímeros de bloco de olefina INFUSE™, que estão comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company.

[0052] Pessoas versadas na técnica podem selecionar polipropilenos adequados comercialmente disponíveis para uso em mesclas de polímero com base nos ensinamentos no presente documento.

[0053] A mescla de polímero compreende de 1 a 55 por cento em peso de poliolefina com base no peso da mescla, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende 50 por cento em peso ou menos de poliolefina com base no peso da mescla, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende menos que 45 por cento em peso da poliolefina com base no peso da mescla. Em algumas modalidades, a mescla de polímero pode compreender de 5 a 50% em peso de poliolefina com base no peso da mescla. Todos os valores e subfaixas individuais de 1 a 55% em peso são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a quantidade de poliolefina na mescla de polímero pode ser de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 ou 40% em peso até um limite superior de 25, 30, 35, 40, 45, 50 ou 55% em peso. Por exemplo, a quantidade de poliolefina na mescla de polímero pode ser de 1 a 50% em peso, ou alternativamente, de 5 a 45% em peso, ou alternativamente, de 15 a 45% em peso, ou alternativamente, de 25 a 43% em peso.

[0054] A razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila pode ser importante em algumas modalidades. Conforme usado no presente documento, o termo “razão de viscosidade relativa” ou “RVR” se refere ao índice de fusão (I2) de um primeiro componente dividido pelo índice de fusão (I2) de um segundo componente. Assim, a RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila é determinada dividindo-se o índice de fusão (I2) da poliolefina pelo índice de fusão (I2) do copolímero de etileno/acrilato de (m)etila. Em algumas modalidades, a RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila é menor que 0,35, preferencialmente menor que 0,20. Embora sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria particular, acredita-se que tais valores de RVR de poliolefina para copolímero de etileno/acrilato de (m)etila contribuem para a adesão desejável quando usados como uma camada de coextrusão em uma estrutura de múltiplas camadas e, particularmente, quando uma das camadas é uma folha metálica ou filme metalizado. Adicionalmente, em algumas modalidades, a resistência à adesão em uma camada de folha metálica de alumínio pode ser ajustada alterando-se a RVR da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila.

[0055] A razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila pode ser importante em algumas modalidades. Conforme usado no presente documento, o termo “razão de viscosidade” se refere à viscosidade de um primeiro componente dividida pela viscosidade de um segundo componente quando a viscosidade é determinada em uma temperatura de 190 °C em uma taxa de cisalhamento aplicada de 1.000 s-1. Assim, a razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila é determinada dividindo-se a determinada viscosidade da poliolefina pela determinada viscosidade do copolímero de etileno/acrilato de (m)etila. Para calcular a “razão de viscosidade” entre dois componentes, conforme usado no presente documento, a viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 de cada componente é medida conforme descrito acima.

[0056] Em algumas modalidades, a razão de viscosidade da poliolefina para o copolímero de etileno/acrilato de (m)etila, quando as viscosidades são medidas conforme descrito acima a 190 °C sob uma taxa de cisalhamento aplicada de 1.000 s-1, é maior que 1 e menor que 10, preferencialmente maior que 1,3 e menor que 10, e mais preferencialmente maior que 1,5 e menor que 5. Embora sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria particular, acredita-se que tais valores de razão de viscosidade de poliolefina para copolímero de etileno/acrilato de (m)etila contribuem para a adesão desejável quando usados como uma camada de coextrusão em uma estrutura de múltiplas camadas e, particularmente, quando uma das camadas é uma folha metálica ou filme metalizado. Pessoas versadas na técnica devem reconhecer que a determinada viscosidade de cada componente em uma mescla de polímero usada para calcular a razão de viscosidade entre os componentes está ligada à alteração com base nas condições de processamento. Condições experimentalmente acessíveis são usadas como uma referência para medir as viscosidades dos componentes, e não se destinam a servir como limites para qualquer uma das modalidades reveladas no presente documento. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende, adicionalmente, uma ou mais cargas inorgânicas. Exemplos de cargas inorgânicas que podem ser incorporadas em mesclas de polímero, de acordo com algumas modalidades, incluem carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou uma combinação dos mesmos. Cargas inorgânicas podem ser incluídas em algumas modalidades para reduzir os custos, melhorar propriedades de vedação, melhorar impressões ou por outras razões. A mescla de polímero compreende até 50 por cento em peso de carga inorgânica com base no peso da mescla em algumas modalidades. Todos os valores e subfaixas individuais de 0 a 50% em peso são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a quantidade de carga inorgânica na mescla de polímero pode ser de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 ou 40% em peso até um limite superior de 25, 30, 35, 40, 45 ou 50% em peso.

[0057] Em algumas modalidades, a mescla de polímero pode compreender, adicionalmente, um ou mais aditivos conhecidos por aqueles de habilidade na técnica que incluem, por exemplo, antioxidantes, corantes, agentes deslizantes, antibloqueios, auxiliares de processamento e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, a mescla de polímero compreende até 5 por cento em peso de tais aditivos. Todos os valores e subfaixas individuais de 0 a 5% em peso são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a quantidade total de aditivos na mescla de polímero pode ser de um limite inferior de 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4 ou 4,5% em peso até um limite superior de 1, 2, 3, 4 ou 5% em peso.

[0058] Conforme será abordado abaixo, uma mescla de polímero da presente invenção pode ser incorporada/convertida em um produto final fabricado (por exemplo, uma estrutura de múltiplas camadas) por meio de revestimento de extrusão (ou outro equipamento) com o uso de técnicas conhecidas por aqueles de habilidade na técnica, com base nos ensinamentos no presente documento.

[0059] Mesclas de polímero da presente invenção podem ser preparadas combinando-se por fusão as quantidades prescritas dos componentes com uma extrusora de rosca dupla antes da alimentação em um revestidor de extrusão (ou outro equipamento) para fabricação de filme. Tais mesclas de polímero também podem ser preparadas combinando-se por centrifugação as quantidades prescritas dos componentes antes da alimentação no revestidor de extrusão (ou outro equipamento) para fabricação de filme. Em algumas modalidades, as mesclas de polímero da presente invenção podem estar na forma de pelotas. Por exemplo, os componentes individuais podem ser mesclados por fusão e, então, formados em pelotas com uso de uma extrusora de rosca dupla ou outras técnicas conhecidas por aqueles de habilidade na técnica com base nos ensinamentos no presente documento. Em algumas modalidades, uma mescla de polímero pode incluir a combinação de uma pelota composta e polímero adicional que é mesclado por centrifugação antes da alimentação no revestidor de extrusão. Por exemplo, uma pelota que compreende uma mescla de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila e poliolefina (por exemplo, LDPE) pode ser mesclada por centrifugação com poliolefina adicional (por exemplo, LDPE adicional) para fornecer uma mescla de polímero que tem as porcentagens de peso desejadas de copolímero de etileno/acrilato de (m)etila e poliolefina.

ESTRUTURAS DE MÚLTIPLAS CAMADAS

[0060] Em algumas modalidades, a presente invenção se refere a estruturas de múltiplas camadas nas quais pelo menos uma camada é formada a partir de uma mescla de polímero, de acordo com qualquer modalidade revelada no presente documento. A estrutura de múltiplas camadas, em algumas modalidades, compreende pelo menos duas camadas, em que cada uma tem superfícies faciais opostas. Em tais modalidades, uma primeira camada (camada A) (por exemplo, uma camada que compreende uma mescla de polímero da presente invenção) está em contato de aderência com uma segunda camada (camada B), em que uma superfície facial superior da segunda camada (camada B) está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da primeira camada (camada A).

[0061] Em modalidades, em que uma primeira camada (camada A) é formada a partir de uma mescla de polímero da presente invenção, uma segunda camada (camada B) pode compreender um substrato. Exemplos de substratos que podem ser usados como a segunda camada (camada B) em modalidades da presente invenção incluem folhas metálicas, esteiras tecidas (por exemplo, esteiras de fibra de vidro tecidas), esteiras não tecidas (por exemplo, esteiras de fibra de vidro não tecidas), telas de algodão, filmes metalizados (por exemplo, PET metalizado) e filmes poliméricos (por exemplo, polipropileno orientado, PET orientado, etc.). Mesclas de polímero da presente invenção são particularmente úteis na aderência às folhas metálicas ou filmes metalizados. Qualquer folha metálica ou filme metalizado pode formar o substrato no qual a camada de mescla de polímero é aplicada. Folhas metálicas exemplificativas incluem folha metálica de alumínio e folha metálica de cobre. A folha metálica, quando presente, pode, porém sem necessidade, ser tratada por chama ou corona ou submetida a outro tratamento de modo a melhorar a molhabilidade e/ou adesão. Filmes metalizados exemplificativos incluem filmes de PET metalizados, filmes de polipropileno orientados metalizados, filmes de poliamida metalizados e filmes de polietileno metalizados. Em algumas modalidades, os substratos diferentes de folhas metálicas também podem ser tratados por chama ou corona ou submetidos a outro tratamento de modo a melhorar a molhabilidade e/ou adesão. Em algumas das tais modalidades, os substratos compreendem filmes de polipropileno orientados ou de poliamida orientados. Pessoas versadas na técnica podem identificar tais substratos com base nos ensinamentos no presente documento.

[0062] Em algumas modalidades, uma estrutura de múltiplas camadas da presente invenção compreende uma primeira camada (camada A) formada a partir de uma mescla de polímero, de acordo com qualquer uma das modalidades reveladas no presente documento, e uma segunda camada (camada B) que compreende um substrato de metal (por exemplo, uma folha metálica ou um filme metalizado) em contato de aderência com a primeira camada, em que a adesão da primeira camada no substrato de metal (por exemplo, folha metálica) é de pelo menos 0,5 N/centímetro (1,5 N/polegada) quando medido com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto), pelo menos 1,18 N/centímetro (3 N/polegada) em algumas modalidades, e pelo menos 1,5 N/centímetro (4 N/polegada) em outras modalidades. Em algumas modalidades, o substrato de metal é folha metálica de alumínio.

[0063] Em modalidades em que a estrutura de múltiplas camadas inclui uma camada de folha metálica (por exemplo, uma camada de folha metálica de alumínio), a folha metálica tem uma espessura de 5 a 50 μm (0,20 a 2,0 mil), mais preferencialmente de 5 a 12 μm (0,20 a 0,50 mil). Todos os valores e subfaixas individuais de 5 a 12 μm (0,20 a 0,50 mil) são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a espessura de camada de folha metálica pode estar na faixa de um limite inferior de 5, 6, 7, 8, 10 ou 11 μm (0,20, 0,25, 0,30, 0,35, 0,40 ou 0,45 mil) até um limite superior de 7, 8, 10, 11 ou 12 μm (0,30, 0,35, 0,40, 0,45 ou 0,50 mil). Por exemplo, a espessura de camada de folha metálica pode estar na faixa de 5 a 12 μm (0,20 a 0,50 mil), ou alternativamente, de 5 a 15 μm (0,20 a 0,60 mil), ou alternativamente, de 15 a 25 μm (0,60 a 1,0 mil), ou alternativamente, de 6 a 12 μm (0,25 a 0,50 mil). Para uma pessoa versada na técnica a espessura da camada de folha metálica é definida como suficiente para a aplicação.

[0064] Em modalidades em que a estrutura de múltiplas camadas inclui uma camada de filme metalizado (por exemplo, um filme de PET metalizado, um filme de polipropileno orientado metalizado, um filme de poliamida metalizado ou um filme de polietileno metalizado), a camada metalizada no filme pode ter uma variedade de espessuras dependendo de fatores, tais como desempenho (por exemplo, propriedades de barreira, opacidade, etc.) e custo. Em algumas modalidades, a camada metalizada na camada de filme metalizado tem uma espessura de 3 a 40 nm. Todos os valores e subfaixas individuais de 3 a 40 nm são incluídos e revelados no presente documento; por exemplo, a espessura de camada metalizada pode estar na faixa de um limite inferior de 3, 5, 10, 17, 20, 22, 25, 30 ou 35 nm até um limite superior de 10, 12, 15, 20, 23, 25, 32, 35, 37 ou 40 nm. Para uma pessoa versada na técnica a espessura da camada metalizada do filme metalizado é definida como suficiente para a aplicação.

[0065] A camada formada a partir da mescla de polímero pode ser aplicada a uma camada de substrato de metal (por exemplo, folha metálica) através de qualquer maneira aceitável, tal como laminação de extrusão e/ou revestimento de extrusão. Em revestimento de extrusão a camada de mescla de polímero na camada de substrato de metal (por exemplo, folha metálica), em algumas modalidades, as mesclas de polímero podem manter níveis aceitáveis de velocidade de encolhimento e rebaixamento enquanto fornecem adesão aceitável na camada de folha metálica. Mesclas de polímero da presente invenção, em algumas modalidades, podem ser revestidas por extrusão em uma camada de substrato de metal em temperaturas (por exemplo, ~300 °C ou menor) inferiores às temperaturas (por exemplo, ~320 °C) usadas quando uma camada de polímero que compreende apenas polietileno de baixa densidade é revestida por extrusão, enquanto ainda fornece adesão aceitável ao substrato de metal. Assim, a habilidade para revestir por extrusão em uma temperatura relativamente inferior enquanto se alcança adesão aceitável é uma vantagem de algumas modalidades da presente invenção.

[0066] Em algumas modalidades, uma camada formada a partir de uma mescla de polímero da presente invenção pode estar em contato de aderência com outra camada, adicionalmente a um substrato (por exemplo, adicionalmente a uma camada de folha metálica). Por exemplo, em algumas modalidades, a camada formada a partir da mescla de polímero pode estar, adicionalmente, em contato de aderência com uma camada que compreende uma poliolefina. Isto é, em tais modalidades, a camada formada a partir de uma mescla de polímero da presente invenção pode estar entre a camada de poliolefina e o substrato (por exemplo, a folha metálica), em que uma superfície facial superior do substrato está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada de mescla de polímero, e em que uma superfície facial superior da camada de mescla de polímero está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada de poliolefina.

[0067] Em modalidades que compreendem uma camada de poliolefina, a poliolefina pode ser qualquer polietileno, polipropileno e seus derivados (por exemplo, copolímero de etileno e propileno) conhecido por aqueles de habilidade na técnica de modo a ser adequado para uso como uma camada em uma estrutura de múltiplas camadas com base nos ensinamentos no presente documento. Por exemplo, o polietileno que pode ser usado em uma tal camada, assim como outras camadas na estrutura de múltiplas camadas, em algumas modalidades, pode ser polietileno de densidade ultrabaixa (ULDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de alta densidade de alta resistência à fusão (HMS-HDPE), polietileno de densidade ultra alta (UHDPE), copolímeros de etileno e α-olefina homogeneamente ramificados produzidos com um catalisador de sítio único, tal como um catalisador de metaloceno ou um catalisador de geometria limitada, e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, polietilenos usados na camada de poliolefina podem ser produzidos por meio de polimerização de fase gasosa. Em algumas modalidades, polietilenos usados na camada de poliolefina podem ser produzidos através de polimerização de fase gasosa, fase de solução ou de pasta fluida, ou qualquer combinação das mesmas, com o uso de qualquer tipo de reator ou configuração de reator conhecidos na técnica.

[0068] Algumas modalidades de estruturas de múltiplas camadas podem incluir camadas além daquelas descritas acima. Por exemplo, embora não necessariamente em contato de aderência com uma camada formada a partir de uma mescla de polímero, de acordo com a presente invenção (embora, em algumas modalidades, tais camadas possam estar em contato com a camada formada a partir de tal mescla de polímero), uma estrutura de múltiplas camadas pode compreender, adicionalmente, outras camadas tipicamente incluídas em estruturas de múltiplas camadas dependendo da aplicação que inclui, por exemplo, camadas de barreira, camadas vedantes, camadas de coextrusão, outras camadas de polietileno, camadas de polipropileno, etc. Adicionalmente, outras camadas, tais como camadas impressas, de módulo elevado, de brilho elevado, podem ser laminadas em estruturas de múltiplas camadas (por exemplo, filmes) da presente invenção. Adicionalmente, em algumas modalidades, a estrutura de múltiplas camadas pode ser revestida por extrusão em um substrato que contém fibra, tal como papel ou fibra de vidro (por exemplo, esteiras não tecidas, esteiras tecidas, telas de algodão e semelhantes).

[0069] Adicionalmente ao revestimento de extrusão, estruturas de múltiplas camadas da presente invenção podem ser coextrudadas como filmes de sopro ou filmes de fundição com o uso de técnicas conhecidas por aqueles de habilidade na técnica com base nos ensinamentos no presente documento. Em algumas modalidades, as estruturas de múltiplas camadas da presente invenção também podem ser formadas por laminação ou por uma combinação de filme de sopro/fundição seguida por laminação térmica.

EMBALAGEM

[0070] Em algumas modalidades, a presente invenção se refere à embalagem que compreende a estrutura de múltiplas camadas de qualquer modalidade revelada no presente documento. Em uma modalidade particular, a embalagem é uma embalagem de réplica e/ou esterilização. A embalagem pode ser usada para conter, em várias modalidades, sólidos, pastas fluidas, líquidos ou vidros. A título de exemplo e não limitação, a embalagem pode ser usada para conter soluções ácidas, óleo de milho, álcoois, carnes, queijos, protetor solar, xampu, tempero, molho de soja, creme, café aromatizado, leite, suco, detergente, embalagem de produto alimentar asséptica, suco de enchimento a quente, alimento gorduroso, lenço umedecido, solução de iodo, molho para salada, catchup, molhos e outros itens.

[0071] Algumas modalidades da invenção serão descritas agora em detalhes nos seguintes Exemplos.

EXEMPLOS

[0072] As seguintes matérias-primas são usadas nos exemplos abordados abaixo:

[0073] DOW™ LDPE 722, AGILITY™ 1021, DOW™ LDPE 132i são, cada um, resinas de polietileno de baixa densidade comercialmente disponíveis pela The Dow Chemical Company. DOWLEX™ 2045 é um polietileno de baixa densidade linear comercialmente disponível pela The Dow Chemical Company. ELVALOY™ AC 1609, ELVALOY™ AC 1820 e ELVALOY™ AC 2618 são, cada um, copolímeros de etileno e acrilato comercialmente disponíveis pela DuPont.

[0074] A viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 para cada uma das matérias-primas é determinada com o uso do procedimento descrito acima. Os dados relevantes e viscosidades são como a seguir:

[0075] Os exemplos apresentados abaixo são usados para ilustrar a adesão de mesclas de polímero inventivas para um substrato de alumínio. O substrato de alumínio usado em cada um dos exemplos é preparado como a seguir. Um papel branqueado, 13 quilogramas (30 libras) por resma, é laminado por extrusão em 7 μm (0,00035 polegada (0,35 mil)) de folha metálica de alumínio molhável de Grau A com o uso de DOW™ LDPE 722 (The Dow Chemical Company). A folha laminada é, então, cortada em comprimentos de 91 a 121 centímetros (3 a 4 pés) para fornecer o substrato de alumínio. Fita adesiva é aplicada na borda dianteira do substrato de alumínio. O substrato de alumínio não é tratado com corona nos exemplos abaixo.

EXEMPLO 1

[0076] Uma variedade de estruturas de múltiplas camadas é preparada conforme mostrado na Tabela 1: TABELA 1

[0077] A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio conforme descrito abaixo.

[0078] Todos os exemplos no presente documento são preparados por revestimento de extrusão da camada de polímero (camada A) no substrato de alumínio (camada B) com o uso de um revestidor de extrusão Black Clawson. Pelotas do polímero usadas para a camada A nos Exemplos Comparativos A e B são alimentadas diretamente a partir de uma caixa de material comercial. A camada A no Exemplo Comparativo C e nos Exemplos Inventivos 1 a 4 é preparada através de mesclagem por centrifugação das quantidades prescritas dos dois componentes por aproximadamente 30 minutos antes da alimentação da mescla no revestidor de extrusão. O substrato de alumínio é reduzido para o papel de 22 quilogramas (50 libras)/resma Kraft móvel logo antes da pinça de rolo de refrigeração/rolo de borracha, em que o substrato de alumínio é puxado para a pinça, assim, se aplica a camada A no lado de folha metálica do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante do molde é ~ 0,001 quilogramas/segundo (~10 libras/hora) de polímero por 2,5 centímetros (polegada) de abertura de molde. Uma caixa de ar constante de 10 centímetros (6 polegadas) é usada na fabricação da amostra. Cada amostra consiste em uma monocamada de 25 μm (1 mil) de espessura da camada A revestida no substrato de alumínio. As amostras são produzidas a uma temperatura de fusão de 302 °C ± 6 °C e uma velocidade de linha de 2,2 metros por segundo (440 pés por minuto).

[0079] A adesão da camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é determinada com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em padrão ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto). Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Comparativo/Inventivo são medidas, e os valores médios e desvios- padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 2: TABELA 2

[0080] A RVR é determinada a partir dos índices de fusão (I2) dos componentes da camada A, conforme descrito acima. A razão de viscosidade é a razão da viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 do componente de polietileno para a viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 do copolímero de etileno/acrilato quando medido conforme descrito acima. Para o Exemplo Comparativo A, não há adesão mensurável da camada A ao substrato de alumínio em condições de processamento. Exemplos Inventivos 1 e 2 ilustram uma vantagem de algumas modalidades da presente invenção -- a habilidade em revestir por extrusão um substrato de metal em temperaturas inferiores às tipicamente usadas para revestimento de extrusão de LDPE apenas em um substrato de metal. O Exemplo Comparativo A utilizou LDPE apenas, porém, não tem nenhuma adesão mensurável quando revestido por extrusão a 302 °C, enquanto Exemplos Inventivos 1, 2 e 4, cada um, exibiram valores de adesão desejável quando revestidos por extrusão naquela temperatura. Os Exemplos Inventivos 3 e 4 também demonstram que resinas de LLDPE podem ser usados nesta invenção para alcançar resultados de adesão similares. No entanto, Exemplos Inventivos 3 não tiveram bom desempenho no revestimento de extrusão. Assim, embora o Exemplo Inventivo 3 possa ser usado para aderir aos substratos de alumínio quando aplicado com o uso de outras técnicas, ajustes podem ser necessários para tornar o mesmo adequado para extrusão. Por exemplo, conforme ilustrado pelo Exemplo Inventivo 4, a razão de componentes no Exemplo Inventivo 3 é ajustada (por exemplo, a quantidade de LLDPE é reduzida) para tornar a formulação adequada para revestimento de extrusão.

[0081] As velocidades de encolhimento e rebaixamento para essas amostras também são medidas e os resultados são mostrados na Tabela 3 (adicionalmente à RVR e às razões de Viscosidade): TABELA 3

[0082] O encolhimento (polegadas) é medido em uma velocidade de linha de 2,2 metros por segundo (440 pés por minuto). A velocidade de rebaixamento (pés por minuto) é a velocidade de linha quando um rasgo de manta é observado enquanto o parafuso dentro do revestidor de extrusão funciona a 90 rpm, o que resulta em uma taxa de fluxo de aproximadamente 0,03 quilogramas/segundo (250 libras/hora). A velocidade de rebaixamento reduzida (metros por segundo (pés por minuto)) é a velocidade de linha quando um rasgo de manta é observado enquanto o parafuso dentro do revestidor de extrusão funciona a 45 rpm. O valor máximo para a velocidade de rebaixamento e a velocidade de rebaixamento reduzida é 7,6 metros por segundo (1.500 pés por minuto), e a velocidade de rebaixamento reduzida é apenas determinada se a velocidade de linha alcança 7,6 metros por segundo (1.500 pés por minuto) quando a extrusora funciona a 90 rpm. A Tabela 3 ilustra que os Exemplos Inventivos 1, 2 e 4 exibem propriedades de desempenho que seriam aceitáveis para aplicações de revestimento de extrusão, enquanto o Exemplo Inventivo 3 não teve desempenho tão bom. Conforme observado acima, o Exemplo Inventivo 4 demonstra que ajustes podem ser realizados na formulação do Exemplo Inventivo 3 (por exemplo, reduzir a quantidade de LLDPE) para tornar a formulação adequada para revestimento de extrusão.

EXEMPLO 2

[0083] Uma variedade de estruturas de múltiplas camadas é preparada conforme mostrado na Tabela 4: TABELA 4

[0084] A camada A é revestida como uma monocamada no substrato de alumínio conforme descrito abaixo.

[0085] Todos esses exemplos são preparados por revestimento de extrusão da camada de polímero (camada A) no substrato de alumínio (camada B) com o uso de um revestidor de extrusão Black Clawson. A camada A nos Exemplos Inventivos 5 a 6 é preparada através de mesclagem por centrifugação das quantidades prescritas dos dois componentes por aproximadamente 30 minutos antes da alimentação da mescla no revestidor de extrusão. O substrato de alumínio é reduzido para o papel de 22 quilogramas (50 libras)/resma Kraft móvel logo antes da pinça de rolo de refrigeração/rolo de borracha, em que o substrato de alumínio é puxado para a pinça, assim, se aplica a camada A no lado de folha metálica do substrato de alumínio. A taxa de fluxo resultante do molde é ~ 0,001 quilogramas/segundo (~10 libras/hora) de polímero por 2,5 centímetros (polegada) de abertura de molde. Uma caixa de ar constante de 10 centímetros (6 polegadas) é usada na fabricação da amostra. Cada amostra consiste em uma monocamada de 25 μm (1 mil) de espessura da camada A revestida no substrato de alumínio. As amostras são produzidas a uma temperatura de fusão de 313 °C ± 6 °C e uma velocidade de linha de 2,2 metros por segundo (440 pés por minuto).

[0086] A adesão da camada A ao substrato de alumínio para cada uma das amostras é determinada com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em padrão ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto). Pelo menos cinco amostras de cada Exemplo Inventivo são medidas, e os valores médios e desvios-padrão são calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 5: TABELA 5

[0087] A RVR é determinada a partir dos índices de fusão (I2) dos componentes da camada A, conforme descrito acima. A razão de viscosidade é a razão da viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 do componente de polietileno para a viscosidade a 190 °C e 1.000 s-1 do copolímero de etileno/acrilato quando medido conforme descrito acima. O Exemplo Inventivo 5 exibiu um valor de adesão desejável quando revestido por extrusão. Nesse caso em particular, valores de adesão acima de 0,5 N/centímetros (1,5 N/polegadas) são considerados excelentes; no entanto, nenhuma diferenciação adicional com outros Exemplos Inventivos pode ser realizada devido ao alongamento do braço de descascamento. O Exemplo Inventivo 6 não teve bom desempenho no revestimento de extrusão, assim, é difícil comparar seu valor de adesão. No entanto, acredita-se que o Exemplo Inventivo 6 poderia ser usado para aderir aos substratos de alumínio quando aplicado com o uso de outras técnicas, e que a razão de componentes no Exemplo Inventivo 6 poderia ser ajustada (por exemplo, reduzir a quantidade de LLDPE) para tornar a formulação adequada para revestimento de extrusão.

[0088] As velocidades de encolhimento e rebaixamento para essas amostras também são medidas e os resultados são mostrados na Tabela 6 (adicionalmente à RVR e às razões de Viscosidade): TABELA 6

[0089] O encolhimento (centímetro (polegadas)) é medido em uma velocidade de linha de 2,2 metros por segundo (440 pés por minuto). A velocidade de rebaixamento (pés por minuto) é a velocidade de linha quando um rasgo de manta é observado enquanto o parafuso dentro do revestidor de extrusão funciona a 90 rpm, o que resulta em uma taxa de fluxo de aproximadamente 0,03 quilogramas/segundo (250 libras/hora). A velocidade de rebaixamento reduzida (metros por segundo (pés por minuto)) é a velocidade de linha quando um rasgo de manta é observado enquanto o parafuso dentro do revestidor de extrusão funciona a 45 rpm. O valor máximo para a velocidade de rebaixamento e a velocidade de rebaixamento reduzida é 7,6 metros por segundo (1.500 pés por minuto), e a velocidade de rebaixamento reduzida é apenas determinada se a velocidade de linha alcança 7,6 metros por segundo (1.500 pés por minuto) quando a extrusora funciona a 90 rpm. A Tabela 6 ilustra que o Exemplo Inventivo 5 exibe propriedades de desempenho que seriam aceitáveis para aplicações de revestimento de extrusão, enquanto o Exemplo Inventivo 6 não teve desempenho tão bom. Conforme observado acima, a razão de componentes no Exemplo Inventivo 6 pode necessitar ser ajustada (por exemplo, reduzir a quantidade de LLDPE) para tornar a formulação adequada para revestimento de extrusão. EXEMPLO 3 Outras mesclas de polímero, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, também podem ser usadas para preparar estruturas de múltiplas camadas. Exemplos de tais mesclas, e estruturas de múltiplas camadas correspondentes, são mostradas na Tabela 7, com as razões RVR e de viscosidade mostradas na Tabela 8. As mesclas de polímero podem ser preparadas conforme descrito acima em conexão com os Exemplos Inventivos 1 a 6. TABELA 7 TABELA 8

Claims

1. Mescla de polímero para uma estrutura de múltiplas camadas, sendo a mescla caracterizada pelo fato de compreender: - um copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de acrilato de metila e acrilato de etila tendo um teor de acrilato de 5 a 40 por cento em peso com base no peso do copolímero e tendo um índice de fusão (I2) de 1 a 60 g/10 minutos, sendo que a quantidade total de copolímero de acrilato de metila e etileno e de copolímero de acrilato de etila e etileno compreende de 45 a 99 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla; e - um polietileno compreendendo LDPE e/ou LLDPE tendo uma densidade na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3 e tendo um índice de fusão (I2) de 0,2 g/10 minutos até 10 g/10 minutos, sendo que a poliolefina compreende 25 a 43 por cento em peso da mescla com base no peso total da mescla; sendo que a razão de viscosidade relativa da poliolefina para o copolímero compreendendo etileno e pelo menos um de acrilato de metila e acrilato de etila é < 0,20, e sendo que a mescla é adaptada para ser revestida por extrusão em um substrato em uma temperatura de 296°C a 319°C.

2. Estrutura de múltiplas camadas, compreendendo pelo menos duas camadas, sendo que cada camada tem superfícies faciais opostas, caracterizada pelo fato de: - a camada A compreender a mescla de polímero, conforme definido na reivindicação 1; e - a camada B compreender um substrato, sendo que uma superfície facial superior da camada B está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada A.

3. Estrutura de múltiplas camadas, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o substrato compreender uma folha metálica, um filme metalizado, uma esteira tecida, uma esteira não tecida ou uma tela de algodão.

4. Estrutura de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizada pelo fato de compreender, adicionalmente, a camada C, sendo que uma superfície facial superior da camada A está em contato de aderência com uma superfície facial inferior da camada C, em que a camada C compreende uma poliolefina.

5. Estrutura de múltiplas camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de a adesão da camada A na camada B é de pelo menos 0,5 N/centímetro (1,5 N/polegada) quando medido com o uso de um teste de descolagem de 180 graus com base em ASTM F904 com uma velocidade de tração de 0,01 quilômetro/hora (10 polegadas/minuto).