Polipropileno heterofásico con equilibrio mejorado entre la rigidez y la transparencia.

Composición de polipropileno heterofásico, que comprende

(A) el 40-70% en peso de una fracción de homopolímero de propileno,

(B) el 10-50% en peso de una fracción de copolímero aleatorio de propileno,

(C) el 1-20% en peso de una primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno,

(D) el 1-20% en peso de una segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno, y

(E) el 5-25% en peso de una fracción de homopolímero o copolímero de etileno que tiene una densidad entre 905 y925 kg/m3,

en la que

- la proporción de la viscosidad intrínseca de la fracción (A) con respecto a la viscosidad intrínseca de las fracciones(A) y (B) combinadas es inferior a 0,9,

- el contenido de comonómero de la fracción de copolímero aleatorio de propileno (B) es hasta del 5% en peso,

- la primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (C) tiene un contenido de etileno diferente dela segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (D), y

- el MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 20 g/10 min, midiéndose los valoresde MFR2 según la norma ISO 1133 (230ºC, 2,16 kg de carga).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/007618.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

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

Inventor/es: JAASKELAINEN, PIRJO, MALM, BO, DOSHEV,PETAR, BALAKANTHA,RAO KONA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > B29C45/00 (Moldeo por inyección, es decir, forzando un volumen determinado de material de moldeo a través de una boquilla en un molde cerrado; Aparatos a este efecto (moldeo por inyección-soplado B29C 49/06))
  • 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... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por sucesiva... > C08F297/08 (polimerizando monoolefinas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L23/12 (Polipropileno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L23/14 (Copolímeros de propileno (C08L 23/16 tiene prioridad))

PDF original: ES-2450943_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Polipropileno heterofásico con equilibrio mejorado entre la rigidez y la transparencia La presente invención se refiere a una composición de polipropileno heterofásico con un índice de fluidez bastante elevado, una rigidez elevada, propiedades de impacto aceptables y un equilibrio ventajoso entre la rigidez y la transparencia. Aún más, la presente invención también se refiere a un procedimiento para producir la composición de polipropileno de la presente invención, a un artículo fabricado de la composición de polipropileno de la presente invención y a la utilización de la composición de polipropileno de la presente invención para la fabricación de películas y artículos moldeados, tales como recipientes de plástico de pared delgada para el envasado.

En el campo de los envases de pared delgada del mercado del moldeo es de gran importancia tener un material de fluidez elevada con buenas propiedades mecánicas, es decir, rigidez y una resistencia al impacto aceptable. Es necesaria una buena capacidad de fluidez para conseguir una buena procesabilidad en diversos procedimientos de fabricación de artículos, por ejemplo, procedimientos de extrusión y moldeo, permitiendo, de este modo, la alta velocidad de producción requerida en este mercado de producción en masa. Las propiedades mecánicas también son críticas a la vista de los artículos de pared delgada. En particular, en el campo de los recipientes existe la necesidad de mantener el contenido, tal como el alimento, contenido en el mismo, así como de tener una rigidez suficiente para apilarse. Finalmente, los materiales también deben resistir los daños por compresión mecánica, que tienen lugar con frecuencia, por ejemplo, al dejar caer los artículos.

Aún más, la transparencia también debe ser aceptable. En particular, se desea un buen equilibrio entre la rigidez y la transparencia. Sin embargo, como mínimo, algunos de estos objetivos sólo se pueden conseguir a expensas de otros de estos objetivos.

En términos generales, un grado de cristalinidad elevado de las composiciones de polipropileno hace que el material sea bastante rígido, aunque también aumenta la turbidez. La cristalinidad está influida por la cantidad de comonómero contenido en el copolímero de propileno y por el peso molecular de las cadenas de polímero, es decir, por la distribución de pesos moleculares. Una mayor cantidad de comonómero significa una mayor interrupción de las unidades de polipropileno isotáctico y, por tanto, menos cristalinidad. Hasta cierto punto, esto implica propiedades ópticas mejoradas, es decir, mejores valores de turbidez. Sin embargo, de este modo se reduce la rigidez. Por lo tanto, el equilibrio entre la rigidez y la turbidez es de gran importancia.

Un peso molecular bastante bajo mejora la procesabilidad y la cristalinidad, por tanto, la rigidez, aunque se deteriora la resistencia al impacto.

Por lo tanto, un problema general para composiciones de polipropileno es conciliar los requisitos opuestos de procesabilidad, rigidez y resistencia al impacto elevadas y un buen rendimiento óptico, es decir, una turbidez baja.

La combinación de un material en fase matriz de homopolímero o copolímero de polipropileno con un material en fase dispersada de copolímero elastomérico de propileno y etileno (caucho EPR) es conocida en la técnica. Estos polipropilenos heterofásicos presentan a menudo una mejor resistencia al impacto debido a las partículas de caucho dispersadas en la fase de matriz. En particular, se mejora la resistencia al impacto a baja temperatura.

Dado que la fase matriz y la fase dispersada, por definición, no constituyen una fase homogénea, sino dos fases, el rendimiento óptico también puede verse afectado debido a la presencia de límites de fase en el material. Si las partículas de la fase dispersada son demasiado grandes, es decir, alcanzan la magnitud de la longitud de onda de la luz, los índices de refracción de la fase matriz y la fase dispersada ganan importancia. En el caso de poliolefinas, los índices de refracción de las dos fases pueden ajustarse mediante el control de la densidad de las dos fases. El tamaño de las partículas de la fase dispersa está influida, entre otras cosas, por el peso molecular o la viscosidad intrínseca de las dos fases. Por lo tanto, una tarea adicional es seleccionar cuidadosamente el peso molecular o la viscosidad intrínseca y/o la densidad de las diferentes fases.

El documento EP 373660 da a conocer una composición de polipropileno heterofásico con una buena transparencia y una resistencia al impacto a baja temperatura mejorada que comprende un copolímero de propileno cristalino con etileno o una alfa-olefina y un copolímero elastomérico de propileno y etileno.

Al seguir desarrollando dichas composiciones heterofásicas, el documento EP 1659151 da a conocer una composición de polipropileno heterofásico que comprende una matriz de homopolímero o copolímero de propileno y una fase dispersada que comprende dos fracciones de copolímero elastomérico de etileno y propileno que difieren en el contenido de etileno y la viscosidad intrínseca. Dicha composición comprende además un copolímero de etileno de baja densidad con un contenido de etileno, como mínimo, del 80% molar. Dichas composiciones son adecuadas para el moldeo y presentan un buen equilibrio entre la resistencia al impacto y la rigidez, una fluidez suficiente y buenas propiedades ópticas.

Sin embargo, aún existe la necesidad de una composición de polipropileno heterofásico que mantenga a la vez una buena resistencia al impacto a baja temperatura y una fluidez mejorada, es decir, un índice de fluidez elevado, así como una buena rigidez y transparencia.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer un material de este tipo con un equilibrio mejorado de dichas propiedades.

De manera sorprendente actualmente, se ha observado que se pueden conseguir los objetivos anteriores mediante una composición de polipropileno heterofásico particular, que comprende

(A) el 40-70% en peso de una fracción de homopolímero de propileno,

(B) el 10-50% en peso de una fracción de copolímero aleatorio de propileno,

(C) el 1-20% en peso de una primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno,

(D) el 1-20% en peso de una segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno, y

(E) el 5-25% en peso de una fracción de homopolímero o copolímero de etileno que tiene una densidad entre 905 y 925 kg/m3,

en la que

- la proporción de la viscosidad intrínseca de la fracción (A) con respecto a la viscosidad intrínseca de las fracciones

(A) y (B) combinadas es inferior a 0, 9,

- el contenido de comonómero de la fracción de copolímero aleatorio de propileno (B) es hasta del 5% en peso,

- la primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (C) tiene un contenido de etileno diferente de la segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (D) , y

- el MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 20 g/10 min, midiéndose los valores de MFR2 según la norma ISO 1133 (230ºC, 2, 16 kg de carga) .

De manera preferente, el MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 30 g/10 min, de manera más preferente, como mínimo, 35 g/10 min.

El MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico habitualmente no será superior a 300 g/10 min.

La cantidad de fracción (A) en la composición de polipropileno heterofásico se encuentra, de manera preferente, en el intervalo del 45-65% en peso.

La cantidad de fracción (B) en la composición de polipropileno... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición de polipropileno heterofásico, que comprende

(A) e.

4. 70% en peso de una fracción de homopolímero de propileno,

(B) el 10-50% en peso de una fracción de copolímero aleatorio de propileno,

(C) el 1-20% en peso de una primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno,

(D) el 1-20% en peso de una segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno, y

(E) el 5-25% en peso de una fracción de homopolímero o copolímero de etileno que tiene una densidad entre 905 y 925 kg/m3,

en la que

- la proporción de la viscosidad intrínseca de la fracción (A) con respecto a la viscosidad intrínseca de las fracciones

(A) y (B) combinadas es inferior a 0, 9,

- el contenido de comonómero de la fracción de copolímero aleatorio de propileno (B) es hasta del 5% en peso,

- la primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (C) tiene un contenido de etileno diferente de la segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (D) , y

- el MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 20 g/10 min, midiéndose los valores de MFR2 según la norma ISO 1133 (230ºC, 2, 16 kg de carga) .

2. Composición de polipropileno heterofásico, según la reivindicación 1, que comprende entre el 45 y el 65% en peso de lamelas de cristal con un grosor, como mínimo, de 14, 0 nm, medido mediante segregación isotérmica por etapas.

3. Composición de polipropileno heterofásico, según la reivindicación 1 ó 2, en la que el módulo de tracción de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 900 MPa.

4. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la turbidez de la composición de polipropileno heterofásico es inferior al 50% medida sobre muestras de placa moldeada por inyección de 1 mm.

5. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la turbidez de la composición de polipropileno heterofásico es inferior al 80% medida sobre muestras de placa moldeada por inyección de 2 mm.

6. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la proporción entre el módulo de tracción y la turbidez de la composición de polipropileno heterofásico es superior a 27, 0, midiéndose la turbidez sobre muestras de placa moldeada por inyección de 1 mm.

7. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la proporción entre el módulo de tracción y la turbidez de la composición de polipropileno heterofásico es 15 o superior, midiéndose la turbidez sobre muestras de placa moldeada por inyección de 2 mm.

8. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la proporción entre el contenido de etileno de la fracción (C) y la fracción (D) es superior a 1, 5.

9. Composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende del 0, 0001 al 3% en peso de un agente de nucleación.

10. Procedimiento para la preparación de una composición de polipropileno heterofásico, que comprende las siguientes etapas en cualquier orden:

(i) preparación de.

4. 70% en peso de una fracción de homopolímero de propileno (A) ,

(ii) preparación del 10-50% en peso de una fracción de copolímero aleatorio de propileno (B) ,

(iii) preparación del 1-20% en peso de una primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (C) ,

(iv) preparación del 1-20% en peso de una segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (D) ,

en el que

- la proporción de la viscosidad intrínseca de la fracción (A) con respecto a la viscosidad intrínseca de las fracciones

(A) y (B) combinadas es inferior a 0, 9,

- el contenido de comonómero de la fracción de copolímero aleatorio de propileno (B) es hasta del 5% en peso,

- la primera fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (C) tiene un contenido de etileno diferente de la segunda fracción de copolímero elastomérico de etileno y propileno (D) , y

- el MFR2 de la composición de polipropileno heterofásico es, como mínimo, de 20 g/10 min, midiéndose los valores de MFR2 según la norma ISO 1133 (230ºC, 2, 16 kg de carga) ,

en el que las fracciones (A) , (B) , (C) y (D) se producen en diferentes reactores conectados en serie y cada fracción se produce en presencia del producto producido en el reactor o reactores precedentes, a excepción de la primera fracción, y

en el que el procedimiento comprende además añadir del 5 al 25% en peso de una fracción de homopolímero o copolímero de etileno (E) que tiene una densidad entre 905 y 925 kg/m3 en una etapa de combinación.

11. Procedimiento, según la reivindicación 10, que comprende además añadir del 0, 0001 al 3% en peso de un 10 agente de nucleación en una etapa de combinación.

12. Utilización de una composición de polipropileno heterofásico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para la producción de artículos moldeados.

13. Artículo que comprende una composición de polipropileno heterofásico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

14. Artículo, según la reivindicación 13, en el que el artículo se ha fabricado mediante moldeo por inyección.

15. Artículo, según la reivindicación 13, en el que el artículo se ha fabricado mediante moldeo por inyección, estirado y soplado.