El copolímero de olefina cíclica ( COC ) es un polímero amorfo fabricado por varios fabricantes de polímeros. El COC es una clase relativamente nueva de polímeros en comparación con productos básicos como el polipropileno y el polietileno . Este material más nuevo se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, incluidas películas de embalaje, lentes, viales, pantallas y dispositivos médicos.
En 2005 existían "varios tipos de copolímeros de olefinas cíclicas comerciales basados en diferentes tipos de monómeros cíclicos y métodos de polimerización. Los copolímeros de olefinas cíclicas se producen mediante copolimerización en cadena de monómeros cíclicos como el 8,9,10-trinorborn-2-eno ( norborneno ) o 1,2,3,4,4a,5,8,8a-octahidro-1,4:5,8-dimetanonaftaleno (tetraciclododeceno) con eteno (como TOPAS de TOPAS Advanced Polymers, filial de Polyplastics, APEL de Mitsui Chemical), o mediante polimerización por metátesis con apertura de anillo de varios monómeros cíclicos seguida de hidrogenación (ARTON de Japan Synthetic Rubber, Zeonex y Zeonor de Zeon Chemical)". [1] Estos últimos materiales que utilizan un solo tipo de monómero se denominan más apropiadamente polímeros de olefinas cíclicas (COP).
El material COC típico tiene un módulo más alto que el HDPE y el PP , similar al PET o al PC . El COC también tiene una alta barrera contra la humedad para un polímero transparente junto con una baja tasa de absorción de humedad. En aplicaciones médicas y analíticas, se observa que el COC es un producto de alta pureza con bajos niveles de extraíbles. COC también es un producto libre de halógenos y libre de BPA . Algunos grados de AOC han mostrado una falta de actividad estrogénica . [2]
Las propiedades ópticas del COC son excepcionales y, en muchos aspectos, muy similares a las del vidrio. Los materiales COC ofrecen una transparencia excepcional, baja birrefringencia , alto número de Abbe y alta resistencia al calor. La insensibilidad a la humedad del COC suele ser una ventaja sobre los materiales de la competencia, como el policarbonato y los acrílicos. El alto flujo de COC permite la fabricación de componentes ópticos con una relación de aspecto más alta (más chatos y menos profundos) que otros polímeros ópticos. La alta transmisión ultravioleta es un sello distintivo de los materiales COC, siendo los grados optimizados las principales alternativas poliméricas al vidrio de cuarzo en aplicaciones analíticas y de diagnóstico.
Algunas propiedades varían debido al contenido de monómero. Estos incluyen la temperatura de transición vítrea , la viscosidad y la rigidez . La temperatura de transición vítrea de estos polímeros puede superar los 200°C. [1] Las resinas COC se suministran comúnmente en forma de gránulos y son adecuadas para técnicas estándar de procesamiento de polímeros, como extrusión de uno y dos tornillos , moldeo por inyección , moldeo por inyección y soplado y moldeo por estiramiento y soplado ( ISBM ), moldeo por compresión , recubrimiento por extrusión , orientación biaxial, termoformado y muchos otros. El COC se caracteriza por su alta estabilidad dimensional y se observan pocos cambios después del procesamiento.
El COC y el COP generalmente son atacados por disolventes no polares , como el tolueno . El COC muestra buena resistencia química y barrera a otros disolventes, como los alcoholes , y es muy resistente al ataque de ácidos y bases .
Las propiedades electrónicas del COC son en algunos aspectos similares a las de los fluoropolímeros , en particular un factor de disipación igualmente bajo o tan delta y una baja permitividad. Es un muy buen aislante. [3]
El COC se extruye comúnmente con equipos de película fundida o soplada en la fabricación de películas para embalaje. Muy a menudo, debido al costo, el COC se utiliza como modificador en películas monocapa o multicapa para proporcionar propiedades que no ofrecen las resinas base como el polietileno . Los grados de COC basados en etileno muestran cierta compatibilidad con el polietileno y se pueden mezclar con PE mediante equipos comerciales de mezcla en seco. Estas películas luego se utilizan en aplicaciones de consumo, incluidos envases de alimentos y atención médica. Las mejoras clave de COC pueden incluir termoformabilidad , contracción, plegado muerto, fácil desgarro, rigidez mejorada, resistencia al calor y mayor barrera contra la humedad. Las aplicaciones comunes incluyen películas y etiquetas retráctiles, películas retorcidas, embalajes protectores o de burbujas y películas formadoras. Otra aplicación destacada que a menudo depende de un alto porcentaje de COC en el producto final es el envasado en blíster farmacéutico. [4]
La alta pureza, la barrera contra la humedad, la claridad y la compatibilidad con la esterilización de las resinas COC las convierten en una excelente alternativa al vidrio en una amplia gama de productos médicos. La prevención de roturas y la reducción de peso son razones comunes para elegir COC en estas aplicaciones. Los COC tienen una superficie no reactiva y de muy baja energía , lo que puede prolongar la vida útil y la pureza de medicamentos como la insulina y otros fármacos proteicos en aplicaciones como viales, jeringas y cartuchos. La alta transmisión UV del COC también impulsa aplicaciones de diagnóstico como cubetas y microplacas . El COC desempeña un papel cada vez más importante en los microfluidos debido a su resistencia química, claridad y replicación de detalles del molde inusualmente alta, lo que hace posible moldear de manera confiable características submicrónicas. [5] La mayoría de los grados de COC pueden someterse a esterilización mediante radiación gamma , vapor u óxido de etileno .
Estos polímeros se utilizan comercialmente en películas ópticas, lentes , pantallas táctiles , paneles guías de luz , películas reflectantes y otros componentes para dispositivos móviles , pantallas , cámaras , fotocopiadoras y otros conjuntos ópticos.
El COC tiene propiedades eléctricas únicas que resisten la ruptura dieléctrica y tienen una pérdida dieléctrica muy baja con el tiempo. Debido a esto, el COC se utiliza en medios filtrantes que requieren retención de carga para funcionar correctamente. [6]
La baja constante dieléctrica del COC, incluso a alta frecuencia, ha llevado a su uso en ciertas aplicaciones de antenas , así como en capacitores que requieren una resistencia a la temperatura más alta que la que puede proporcionar el polipropileno .