COPOLIMERO DE PROPILENO BETA-NUCLEADO.
Copolímero heterofásico de propileno (HECO) que comprende
(a) una matriz de propileno (A),
(b) un copolímero elastomérico (B) que comprende propileno y al menos otra a-olefina de C2 a C10,
donde
(c) el copolímero heterofásico de propileno (HECO) tiene un índice de fusión MFR2 (230ºC) medido según ISO 1133 de menos de 1,0 g/10 min.,
(d) el copolímero heterofásico de propileno (HECO) es ß-nucleado, y
(e) el copolímero elastomérico (B) tiene una viscosidad intrínseca medida en tetralina a 135ºC de 4,0 dl/g o menos
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07119850.
Solicitante: BOREALIS TECHNOLOGY OY.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: P.O. BOX 330,06101 PORVOO.
Inventor/es: RUEMER, FRANZ, MALM, BO, BERNREITNER, KLAUS.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 2 de Noviembre de 2007.
Fecha Concesión Europea: 13 de Enero de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08K5/00P10
- C08L23/10 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › Homopolímeros o copolímeros de propeno.
Clasificación PCT:
- C08K5/00 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes orgánicos.
- C08L23/10 C08L 23/00 […] › Homopolímeros o copolímeros de propeno.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Copolímero de propileno ß-nucleado.
La presente invención se refiere a un nuevo copolímero de propileno ß-nucleado, a su fabricación y a su uso, así como a tubos, capas en tubos multicapa y recubrimientos sobre tubos de acero que comprenden dicho nuevo copolímero de propileno ß-nucleado.
Los polímeros basados en polipropileno tienen muchas características que los hacen adecuados para muchas aplicaciones tales como cables, tubos, accesorios, artículos moldeados, espumas, etc. El polipropileno como material de tubos se utiliza principalmente en aplicaciones no de presión, como para la protección de cables, así como para conductos subterráneos (p. ej. de carreteras y ferrocarriles), accesorios y perfiles. Se usan los tres tipos principales de polímeros de propileno, es decir, los homopolímeros, los copolímeros desordenados y los copolímeros en bloques (es decir, los copolímeros heterofásicos).
En general, los materiales basados en polipropileno a elegir para aplicaciones en tubos y en cables deberían dar como resultado productos de excelente comportamiento en condiciones de alto impacto, así como de buena rigidez, conservando aún al mismo tiempo, de ser posible, un adecuado comportamiento en el ensayo de presión. Sin embargo, estas propiedades están interrelacionadas entre sí y muy a menudo se comportan de manera conflictiva, es decir que puede lograrse mejorar una propiedad específica tan sólo a costa de otra propiedad.
La rigidez puede por ejemplo mejorarse incrementando la cantidad de homopolímero dentro de la composición. Como consecuencia de ello, el material deviene más frágil, lo cual redunda en unas malas propiedades de impacto. Además, la alta fragilidad va habitualmente acompañada de una menor resistencia al crecimiento lento de las grietas, teniendo con ello un efecto perjudicial en la durabilidad.
Por otro lado, en caso de que la que sea principalmente de interés sea la resistencia al impacto, podrían ser una buena elección los copolímeros heterofásicos de propileno. Los copolímeros heterofásicos de propileno, también llamados copolímeros en bloques de propileno LB:LB, comprenden una matriz de polímero con una fase de copolímero elastomérico dispersada en la misma. La matriz es en general un homopolímero o copolímero de propileno. La fase de copolímero elastomérico es a menudo un copolímero de propileno que comprende etileno y/u otra(s) a-olefina(s) superior(es). Es sabido que con el incremento del contenido de comonómeros puede mejorarse el comportamiento en el ensayo de impacto. Sin embargo, este mejoramiento se paga con una indeseable pérdida de rigidez. Independientemente de los conocimientos del dominio público acerca de cómo pueden mejorarse en teoría las propiedades individuales, hasta la fecha no es posible preparar una composición polímera perfectamente equilibrada con respecto a la rigidez y a la tenacidad.
Una importante desventaja de los recubrimientos o capas de polipropileno comunes para tubos es la insuficiente tenacidad de fractura dinámica. Sin embargo se requiere para los tubos una alta tenacidad de fractura dinámica a fin de evitar el agrietamiento del recubrimiento o de la capa durante las manipulaciones para la instalación y en servicio.
En el sentido en el que se la usa en la presente, la expresión "manipulaciones para la instalación" significa toda técnica de instalación tal como el bobinado y debobinado de las tuberías normalizadas, las técnicas de soldadura y las otras técnicas de empalme y la instalación en el fondo del mar para las instalaciones en alta mar con buques especialmente diseñados, en la mayoría de los casos a una profundidad de varios cientos de metros, así como en inciertas condiciones en el fondo del mar con riesgo de golpeos con rocas, etc. Las manipulaciones para la instalación de tubos de acero con recubrimiento o de tubos multicapa implican unas duras condiciones de manipulación para el recubrimiento y la capa, respectivamente, que incluyen un alto nivel de esfuerzos, un considerable alargamiento, daños superficiales, mellas, impactos, etc., en condiciones tanto de baja como de alta temperatura y también a alta presión hidrostática.
En consecuencia, sigue habiendo necesidad de materiales de polipropileno que sean adecuados para tubos en los que estén mejoradas las propiedades que son decisivas en este ámbito técnico en particular.
Así, sigue siendo deseable disponer por ejemplo de tubos de acero con recubrimientos o de capas para tubos multicapa que tengan un extraordinario comportamiento al impacto a bajas temperaturas. Naturalmente, las otras propiedades que son necesarias para tales recubrimientos o capas no deberán verse afectadas negativamente por el mejoramiento del comportamiento al impacto.
Así, el objeto de la presente invención es el de aportar un copolímero de propileno que presente una excelente resistencia al impacto a bajas temperaturas manteniendo al mismo tiempo al nivel estándar las otras propiedades que son necesarias para los materiales de recubrimiento de tubos tales como tubos de acero, o para las capas en los tubos multicapa. Así, se persigue en particular lograr un copolímero de propileno que presente unos altos valores de resistencia al impacto a bajas temperaturas (-20ºC) y una buena rigidez en términos del módulo de flexión. Adicionalmente, un copolímero de propileno de este tipo deberá preferiblemente caracterizarse por un buen comportamiento en el ensayo de presión. Además, el objeto de la presente invención es el de aportar tubos tales como tubos de acero o tubos multicapa que presenten un buen comportamiento al impacto a bajas temperaturas, lográndose el mismo en particular por medio de adecuados recubrimientos y capas, respectivamente.
El descubrimiento de la presente invención es el de aportar un copolímero heterofásico de propileno (HECO) que es ß-nucleado y tiene una fracción de copolímero elastomérico de peso molecular bastante bajo.
Así, la presente invención está dirigida a un copolímero heterofásico de propileno (HECO) que comprende
donde
La invención puede como alternativa ser definida como un copolímero heterofásico de propileno (HECO) que comprende
donde
Sorprendentemente se ha descubierto que con dicho copolímero heterofásico de propileno (HECO) la resistencia al impacto a bajas temperaturas, es decir, a -20ºC, puede ser muy mejorada en comparación con los materiales que son del estado de la técnica (véase la tabla 1). Pero no tan sólo el comportamiento al impacto a bajas temperaturas es excelente, sino que también las otras propiedades pueden ser mantenidas a altos niveles. Por ejemplo la rigidez, en términos del módulo de flexión, es equiparable a la de los productos conocidos. Además, el material está caracterizado por un punto de fusión bastante bajo en comparación con los copolímeros heterofásicos de propileno (HECOs) estándar, lo cual también mejora las propiedades de procesamiento del material inventivo.
La invención exige tres requisitos para el nuevo copolímero de propileno:
Reivindicaciones:
1. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) que comprende
donde
2. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según la reivindicación 1, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) es parcialmente cristalizado en la ß-modificación.
3. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según la reivindicación 1 o 2, donde la cantidad de ß-modificación del copolímero heterofásico de propileno (HECO) es de al menos un 50%.
4. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la fracción de solubles en xileno de la matriz de propileno (A) representa menos de un 2,5% en peso.
5. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la matriz de propileno (A) es un homopolímero de propileno.
6. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) es unimodal.
7. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) comprende propileno y al menos otra a-olefina de C2 a C10 seleccionada de entre los miembros del grupo que consta de etileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno y 1-octeno.
8. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) comprende etileno.
9. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) comprende propileno y etileno en calidad de las dos únicas a-olefinas.
10. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) tiene un contenido de propileno igual o inferior a un 70% en peso.
11. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero elastomérico (B) es un caucho de etileno-propileno (EPR).
12. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el contenido de comonómero del copolímero heterofásico de propileno (HECO) es de menos de un 20,0% en peso (comonómero/(comonómero + propileno)).
13. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) tiene una resistencia al impacto medida según el ensayo de impacto Charpy (ISO 179 (IeA)) a -20ºC de al menos 22,0 kJ/m2.
14. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) tiene un módulo de flexión medido según ISO 178 de al menos 1000 MPa.
15. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) es multimodal.
16. Copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) es una capa de recubrimiento de un tubo, y en particular de un tubo de acero.
17. Uso de un copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 16 para tubos o partes de un tubo.
18. Uso según la reivindicación 17, donde el tubo es un tubo de acero o un tubo multicapa.
19. Uso según la reivindicación 17 o 18, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 15 es usado como una capa de recubrimiento para tubos, y en particular para tubos de acero, o como una capa en tubos multicapa.
20. Método que es para producir un copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 16 y comprende los pasos de
21. Método según la reivindicación 20, donde el método comprende los pasos de
22. Tubo, y en particular tubo de acero o tubo multicapa, que comprende un copolímero heterofásico de propileno (HECO) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 16.
23. Tubo según la reivindicación 22, donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO) es una capa de recubrimiento del tubo (de acero) o una capa del tubo multicapa.
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