Polipropileno heterofásico con bajo CLTE y alta rigidez.

Composición de poliolefina (PO) que comprende

(a) un copolímero de propileno heterofásico

(HECO) que comprende

(a1) un polipropileno (PP) que es la matriz del copolímero de propileno heterofásico (HECO) y (a2) un copolímero de propileno elastomérico (E) dispersado en la matriz del copolímero de propileno heterofásico (HECO),

dicho copolímero de propileno heterofásico (HECO) tiene una relación de la viscosidad intrínseca de la fracción de solubles en xileno en frío (XCS) y la fracción de insolubles en xileno en frío (XCI) [(XCS)/(XCI)] igual o inferior a 1,6; midiéndose la viscosidad intrínseca de acuerdo con la ISO 1628/1 y midiéndose la XCS de acuerdo con la ISO 16152 y

(b) entre más de 150 e igual o por debajo de 800 ppm de un agente nucleante (VP) seleccionado del grupo compuesto por polímeros de vinilcicloalcano, polímeros de vinilalcano y mezclas de los mismos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/063590.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: IZD Tower Wagramerstrasse 17-19 1220 Vienna AUSTRIA.

Inventor/es: POTTER,GREGORY, GRESTENBERGER,GEORG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L23/10 (Homopolímeros o copolímeros de propeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > C08K5/00 (Utilización de ingredientes orgánicos)

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Fragmento de la descripción:

EP 2731989

Polipropileno heterofásico con bajo CLTE y alta rigidez

La presente invención se refiere a un nuevo copolímero de propileno heterofásico con un bajo coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) y una alta rigidez, así como a su fabricación.

El polipropileno es el material que se selecciona en muchas aplicaciones ya que se puede personalizar para los fines específicos que se requieran. Por ejemplo, los polipropilenos heterofásicos se usan ampliamente en la industria del 10 automóvil (por ejemplo, en aplicaciones de parachoques) ya que combinan una buena rigidez con un comportamiento razonable de resistencia al impacto. Los polipropilenos heterofásicos contienen una matriz de polipropileno en la cual está dispersada una fase amoría. La fase amoría contiene un caucho de copolímero de propileno, por ejemplo un caucho de etileno-propileno (EPR) o un polímero de etileno-propileno-monómero diénico (EPDM) . Además, el polipropileno heterofásico contiene en parte un polietileno cristalino. En la industria del automóvil, dichas clases de polipropileno heterofásico contienen una cantidad de hasta aproximadamente un 30% en peso de caucho de copolímero de propileno, que normalmente se produce de forma directa en uno o dos reactores de fase gaseosa o se adiciona externamente a la matriz por medio de una etapa de composición.

En el campo de las aplicaciones de exteriores en automóviles la dilatación térmica de un polímero tiene gran importancia. El coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) determina la anchura mínima del intersticio entre dos piezas. La mayor parte del tiempo, las piezas se realizan a partir de materiales diferentes. Para evitar grandes intersticios y tensiones elevadas en las piezas, el coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) debería ser lo más bajo posible.

La manera convencional de reducir el coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) en compuestos de automoción es incorporar sustancias de carga inorgánicas (habitualmente con niveles de carga elevados, es decir, entre un 10 y un 30% en peso) . La reducción de la dilatación y la contracción térmicas a través de la adición de sustancias de carga se basa en dos mecanismos diferentes que, la mayor parte del tiempo, actúan simultáneamente:

dilución del volumen con un material de contracción / CLTE inferior restricción mecánica mediante una fase dispersa con un bajo CLTE y un alto módulo. Con este fin, normalmente se usan sustancias de carga con relaciones de aspecto elevadas.

Una desventaja de este método es que los materiales pueden padecer una tenacidad deficiente, un aspecto malo y dificultades en el procesado. Además, el peso de estas piezas aumenta por la incorporación de las sustancias de carga. Para reducir al mínimo la necesidad de incorporación de sustancias de carga, el propio polímero debería presentar una alta estabilidad dimensional.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar una composición de poliolefina con un bajo coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) , una densidad bastante baja, y sin comprometer la rigidez de dicha composición.

El hallazgo de la presente invención consiste en la -nucleación de un polipropileno heterofásico con cantidades bastante altas de polímero de vinilcicloalcano y/o polímero de vinilalcano, es decir, mayores de 150 ppm. Otro hallazgo 45 consiste en que la relación de la viscosidad intrínseca de la fracción de solubles en xileno en frío (XCS) y la fracción de insolubles en xileno en frío (XCI) de polipropileno heterofásico [ (XCS) / (XCI) ] sea igual o inferior a 1, 6.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a una composición de poliolefina (PO) que comprende 50 (a) un copolímero de propileno heterofásico (HECO) que comprende (a1) un polipropileno (PP) que es la matriz del copolímero de propileno heterofásico (HECO) y (a2) un copolímero de propileno elastomérico (E) , presentando dicho copolímero de propileno heterofásico (HECO) una relación de la viscosidad intrínseca de la fracción de solubles en xileno en frío (XCS) y la fracción 55 de insolubles en xileno en frío (XCI) [ (XCS) / (XCI) ] igual o inferior a 1, 6 y (b) entre más de 150 e igual o por debajo de 800 ppm de un agente nucleante (VP) seleccionado del grupo compuesto por polímeros de vinilcicloalcano, polímeros de vinilalcano y mezclas de los mismos.

Sorprendentemente se ha averiguado que una composición de poliolefina (PO) del tipo mencionado presenta propiedades superiores en comparación con composiciones conocidas en este campo técnico. En particular, los valores del coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) son muy bajos sin comprometer las propiedades mecánicas, como por ejemplo la rigidez (véanse los ejemplos) .

EP 2731989

En lo sucesivo se describirá más detalladamente la invención.

Un componente esencial de la presente composición de poliolefina (PO) es el copolímero de propileno heterofásico (HECO) .

La expresión "heterofásico" tal como se usa en la presente invención indica que el copolímero de propileno elastomérico (E) está dispersado (finamente) en el polipropileno (PP) . En otras palabras, el polipropileno (PP) constituye una matriz en la cual el copolímero de propileno elastomérico (E) forma inclusiones en la matriz, es decir, en el polipropileno (PP) . De este modo, la matriz contiene inclusiones (finamente) dispersadas que no forman parte de la matriz, y dichas inclusiones contienen el copolímero de propileno elastomérico (E) . El término "inclusión", según esta invención, indicará preferentemente que la matriz y la inclusión forman fases diferentes dentro del sistema heterofásico, siendo visibles dichas inclusiones, por ejemplo, mediante microscopía de alta resolución, tal como microscopía electrónica o microscopía de fuerzas de barrido.

Se prefiere además que el copolímero de propileno heterofásico (HECO) comprenda, como componentes poliméricos, únicamente el polipropileno (PP) y el copolímero de propileno elastomérico (E) . En otras palabras, el copolímero de propileno heterofásico (HECO) puede contener otros aditivos aunque no otro polímero en una cantidad que supere el 5% en peso, más preferentemente que supere el 3% en peso, por ejemplo que supere el 1% en peso, sobre la base del copolímero de propileno heterofásico (HECO) total, más preferentemente sobre la base de los polímeros presentes en el copolímero de propileno (HECO) . Un polímero adicional que puede estar presente en cantidades tan bajas es un polietileno el cual es un producto de reacción obtenido por la preparación del copolímero de propileno heterofásico (HECO) . Por consiguiente, se valora en particular que un copolímero de propileno heterofásico (HECO) según se define en la presente invención contenga solamente un polipropileno (PP) , un copolímero de propileno elastomérico (E) y opcionalmente un polietileno en cantidades que se mencionan en este párrafo.

Preferentemente, el copolímero de propileno heterofásico (HECO) tiene un índice de fluidez MFR2 (230 ºC) de por lo menos 5 g/10 min, más preferentemente en el intervalo de entre 8 y 300 g/10 min, aún más preferentemente en el intervalo de entre 10 y 100 g/10 min, todavía más preferentemente en el intervalo de entre 10 y 80 g/10 min.

Preferentemente, se desea que el copolímero de propileno heterofásico (HECO) sea termomecánicamente estable. Por consiguiente, se valora que el copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenga una temperatura de fusión (Tm) de por lo menos 135 ºC, más preferentemente en el intervalo de entre 135 y 170 ºC, todavía más preferentemente en el intervalo de entre 145 y 169 ºC.

Preferentemente,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

EP 2731989

1. Composición de poliolefina (PO) que comprende (a) un copolímero de propileno heterofásico (HECO) que comprende (a1) un polipropileno (PP) que es la matriz del copolímero de propileno heterofásico (HECO) y (a2) un copolímero de propileno elastomérico (E) dispersado en la matriz del copolímero de propileno heterofásico (HECO) , dicho copolímero de propileno heterofásico (HECO) tiene una relación de la viscosidad intrínseca de la fracción de solubles en xileno en frío (XCS) y la fracción de insolubles en xileno en frío (XCI)