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, expositores y dispositivos médicos.
En 2005 había "varios tipos de copolímeros de olefina cíclica comerciales basados en diferentes tipos de monómeros cíclicos y métodos de polimerización. Los copolímeros de olefina cíclica se producen por copolimerización en cadena de monómeros cíclicos como 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 la subsidiaria de Polyplastics, Advanced Polymers, APEL de Mitsui Chemical), o por polimerización por metátesis de 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 olefina cíclica (COP).
El material típico de COC tiene un módulo más alto que el HDPE y el PP , similar al PET o al PC . El COC también tiene una alta barrera de 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. El COC también es un producto libre de halógenos y BPA . Algunos grados de COC han demostrado una falta de actividad estrogénica . [2]
Las propiedades ópticas del COC son excepcionales y, en muchos sentidos, muy similares al vidrio. Los materiales de 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 del COC permite la fabricación de componentes ópticos con una relación de aspecto más alta (más achaparrado y menos profundo) que otros polímeros ópticos. La alta transmisión ultravioleta es un sello distintivo de los materiales de COC, y los grados optimizados son las principales alternativas de polímeros al vidrio de cuarzo en aplicaciones analíticas y de diagnóstico.
Algunas propiedades varían debido al contenido de monómero. Estas 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 pellets y son adecuadas para técnicas de procesamiento de polímeros estándar, como extrusión de tornillo simple y doble , moldeo por inyección , moldeo por inyección -soplado y moldeo por estirado-soplado ( ISBM ), moldeo por compresión , recubrimiento por extrusión , orientación biaxial, termoformado y muchos otros. El COC se destaca por su alta estabilidad dimensional con pocos cambios observados después del procesamiento.
El COC y el COP son generalmente atacados por solventes no polares , como el tolueno . El COC muestra buena resistencia química y barrera a otros solventes, como los alcoholes , y es muy resistente al ataque de ácidos y bases .
Las propiedades electrónicas del COC son similares en algunos aspectos a las de los fluoropolímeros , en particular un factor de disipación o tangente delta igualmente bajo y una permitividad baja. Es un muy buen aislante. [3]
El COC se extruye comúnmente con equipos de película fundida o soplada en la fabricación de películas de embalaje. La mayoría de las veces, 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 una cierta cantidad de compatibilidad con el polietileno y se pueden mezclar con PE a través de equipos comerciales de mezcla en seco. Estas películas se utilizan luego en aplicaciones de consumo, incluidos los envases de alimentos y atención médica. Las mejoras clave del COC pueden incluir termoformabilidad , encogimiento, plegado, fácil desgarro, rigidez mejorada, resistencia al calor y mayor barrera de 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, barrera de humedad, claridad y compatibilidad de 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. El COC tiene una superficie no reactiva y de muy baja energía , lo que puede extender 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 juega un papel cada vez más importante en la microfluídica debido a su resistencia química, claridad y replicación de detalles de molde inusualmente alta que hace posible moldear de manera confiable características submicrónicas. [5] La mayoría de los grados de COC pueden someterse a esterilización por radiación gamma , vapor u óxido de etileno .
Estos polímeros se utilizan comercialmente en películas ópticas, lentes , pantallas táctiles , paneles de guía de luz , películas de reflexión y otros componentes para dispositivos móviles , pantallas , cámaras , fotocopiadoras y otros conjuntos ópticos.
El COC tiene propiedades eléctricas únicas que lo hacen resistente a la ruptura dieléctrica y tiene una pérdida dieléctrica muy baja a lo largo del tiempo. Por este motivo, el COC se utiliza en medios filtrantes que requieren una 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 condensadores que requieren una resistencia a la temperatura mayor que la que puede proporcionar el polipropileno .