Uso de polietileno para preparación de artículos rotomoldeados.

Uso de una resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en un componente de bistetrahidroindenil- metaloceno de fórmula R"

(Ind)2MQ2, en la que (Ind) es un indenilo hidrogenado, sustituido o no sustituido, R" es un puente estructural entre los dos indenilos para impartir estereorrigidez que comprende un radical alquileno C1-C4, un dialquilgermanio o silicio o siloxano, o un radical alquilfosfina o amina, estando el puente sustituido o no sustituido, Q es un radical hidrocarbilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o un halógeno, y M es un metal de transición del grupo IVb o vanadio, para producir artículos rotomoldeados que tienen al menos una de las propiedades siguientes:

- deformación reducida

- mejor dispersión de burbujas en artículos rotomoldeados espumados

- microestructura muy fina

- brillo mejorado

- impermeabilidad mejorada a disolventes

en comparación con artículos rotomoldeados que consisten esencialmente en resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en Ziegler-Natta u otros componentes catalíticos de metaloceno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2003/004698.

Solicitante: TOTAL RESEARCH & TECHNOLOGY FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Zone Industrielle C 7181 Seneffe BELGICA.

Inventor/es: MAZIERS, ERIC.

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... > Conformación por revestimiento de un molde, núcleo... > B29C41/04 (Moldeo por rotación o centrifugación, es decir, revestimiento de la superficie interna de un molde por rotación del molde)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos... > C08F10/02 (Eteno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > C08K5/00 (Utilización de ingredientes orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Catalizadores de polimerización > C08F4/64 (Titanio, circonio, hafnio o sus compuestos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES B29B,... > B29K23/00 (Uso de polialcenos como material de moldeo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Homopolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados... > C08F110/02 (Eteno)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR;... > Acondicionamiento o tratamiento físico de las materias... > B29B13/10 (por molido, p. ej. por trituración; por tamizado; por filtración)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Catalizadores de polimerización > C08F4/6592 (con al menos un anillo ciclopentadienilo, condensado o no, p. ej. un anillo indenilo o fluorenilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Catalizadores de polimerización > C08F4/659 (Componente cubierto por el grupo C08F 4/64 con un enlace metal de transición-carbono)

PDF original: ES-2529033_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Uso de polietileno para preparación de artículos rotomoldeados

La presente invención se refiere a artículos rotomoldeados que tienen contracción y deformación reducidas y se preparan a partir de polietileno polimerizado con un catalizador de tetrahidroindenilo.

El polietileno representa más del 8 % de los polímeros usados en el mercado de las piezas rotomoldeadas. Esto es debido a la excelente resistencia del polietileno a la degradación térmica durante el procesamiento, a su fácil molido, su buena fluidez y sus propiedades de resistencia al impacto a temperatura baja.

El rotomoldeo se usa para la fabricación de productos de plástico huecos, de simples a complejos. Puede usarse para moldear una diversidad de materiales tales como polietileno, polipropileno, policarbonato o PVC. Se usa preferentemente polietileno lineal de baja densidad tal como se divulga en "Some new results on rotational molding of metallocene polyethyles" por D. Annechini, E. Takacs y J. Vlachopoulos en ANTEC, vol. 1,21.

Los polietilenos preparados con un catalizador de Ziegler-Natta se usan generalmente en rotomoldeo, pero son deseables polietilenos producidos con metaloceno, debido a que su distribución molecular estrecha permite unas mejores propiedades de resistencia al impacto y tiempos de ciclo más cortos en el procesamiento.

Los polietilenos producidos con metaloceno de la técnica anterior (véase ANTEC, vol. 1, 21) padecen de contracción y deformación elevadas.

También pueden usarse composiciones plastoelastoméricas, tal como se divulgan en el documento US-5.457.159 en rotomoldeo, pero requieren etapas de procesamiento complejas de mezclado y vulcanización.

El documento US-6.124.4 divulga el uso de rotomoldeo de aleaciones poliméricas que contienen secuencias de poliolefina semicristalinas con cadenas de diferente microestructura controlada preparadas en un procedimiento de polimerización en un recipiente a partir de un único monómero. La polimerización de estas aleaciones poliméricas requiere un sistema catalítico complejo que comprende precursores catalíticos organometálicos, cocatalizadores de moldeo catiónicos y agentes de entrecruzamiento.

El documento WO 97/3277 divulga el moldeo rotacional usando un polietileno que se produce usando un catalizador basado en metaloceno.

El documento WO 96/34898 divulga un procedimiento de polimerización o copolimerización de etileno para fabricar polímeros o copolímeros de etileno que tienen un tamaño de partícula y una morfología controlados, en el que el etileno se polimeriza o copolimeriza en condiciones de polimerización de etileno en presencia de un catalizador de metaloceno en soporte, en el que el tamaño de partícula promedio de las partículas de catalizador se selecciona dentro del intervalo de 1-4 pm y el tiempo de residencia en la polimerización se selecciona de modo que se logre un polímero en el que el tamaño de partícula promedio se encuentre entre ,2-,5 mm y la proporción de las fracciones entre ,1 mm y ,6 mm sea al menos el 8 %. Los polímeros o copolímeros de etileno producidos de este modo pueden usarse en rotomoldeo sin molido adicional ni etapa de mezclado intensiva.

El documento WO 1/62832 divulga el moldeo rotacional de un polvo para moldear que comprende un polietileno producido con (nBuCp^ZrCh.

Por lo tanto, existe la necesidad de artículos rotomoldeados que no padezcan estas desventajas.

Es un objetivo de la presente invención preparar artículos rotomoldeados con una contracción reducida.

También es un objetivo de la presente invención preparar artículos rotomoldeados con una deformación muy reducida.

Otro objetivo de la presente invención es preparar artículos rotomoldeados que tengan resistencia al impacto y facilidad de procesamiento. También es un objetivo de la presente invención preparar artículos rotomoldeados con un tiempo de ciclo muy corto.

Es otro objetivo más de la presente invención preparar artículos rotomoldeados que tengan una microestructura muy fina.

Es otro objetivo más de la presente invención preparar artículos rotomoldeados que tengan un brillo excelente.

En consecuencia, la presente invención divulga el uso de una resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en un componente de bis-tetrahidroindenil-metaloceno de fórmula R"(lnd)2MQ2, en la que (Ind) es un indenilo hidrogenado, sustituido o no sustituido, R" es un puente estructural entre los dos indenilos para impartir estereorrigidez que comprende un radical alquileno C1-C4, un dialquilgermanio o silicio o siloxano, o un radical alquilfosfina o amina, estando el puente sustituido o no sustituido, Q es un radical hidrocarbilo que tiene de 1 a 2

átomos de carbono o un halógeno, y M es un metal de transición del grupo IVb o vanadio, para producir artículos rotomoldeados que tienen al menos una de las propiedades siguientes:

- deformación reducida

- mejor dispersión de burbujas en artículos rotomoldeados espumados

- microestructura muy fina

- brillo mejorado

- impermeabilidad mejorada a disolventes

en comparación con artículos rotomoldeados que consisten esencialmente en resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en Ziegler-Natta u otros componentes catalíticos de metaloceno.

El polietileno de alta densidad usado en la presente invención tiene una densidad que varía de ,915 a ,95 g/cm3, preferentemente de ,925 a ,945 g/cm3 y un índice de fluidez de ,5 a 3 g/1 min, preferentemente de 2, a 2 g/1 min.

En la presente memoria descriptiva, la densidad del polietileno se mide a 23 °C usando los procedimientos del ensayo estándar ASTM D 155.

El índice de fluidez M12 se mide usando los procedimientos del ensayo estándar ASTM D 1238 a 19 °C y bajo una carga de 2,16 kg.

El metaloceno usado para preparar el polietileno de alta densidad es un bls-lndenllo representado por la fórmula general:

R"(lnd)2MQ2 (I)

en la que (Ind) es un indenilo hidrogenado, sustituido o no sustituido, R" es un puente estructural entre los dos indenilos para impartir estereorrigidez que comprende un radical alquileno C1-C4, un dialquilgermanio o silicio o siloxano, o un radical alquilfosfina o amina, estando el puente sustituido o no sustituido, Q es un radical hidrocarbilo que tiene de 1 a 2 átomos de carbono o un halógeno, y M es un metal de transición del grupo 4 o vanadio.

En la fórmula (I), cada compuesto de indenilo hidrogenado puede estar sustituido del mismo modo o de forma diferente uno de otro en una o más posiciones en el anillo de ciclopentadieno, el anillo de ciclohexenilo y el puente.

En la fórmula (I), cada sustituyente del indenilo puede elegirse independientemente de aquellos de la fórmula XRV en la que X se elige del grupo IVA, oxígeno y nitrógeno y cada R es el mismo o diferente y se elige de hidrógeno o hidrocarbilo de 1 a 2 átomos de carbono y v+1 es la valencia de X. X es preferentemente C. Si el anillo de ciclopentadienilo está sustituido, sus grupos sustituyentes deben ser lo suficientemente masivos como para afectar a la coordinación del monómero de olefina al metal M. Los sustituyentes del anillo de ciclopendienilo tienen R preferentemente como hidrógeno o CH3. Más preferentemente, al menos uno y del modo más preferente los dos anillos de ciclopentadienilo están no sustituidos.

En una realización particularmente preferente, ambos indenilos están no sustituidos.

R" es preferentemente un radical alquileno C1-C4 (usado en el presente documento para describir un radical difuncional, también denominado alquilideno), más preferentemente un puente de etileno (usado en el presente documento para describir un radical difuncional,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en un componente de bis- tetrahidroindenil-metaloceno de fórmula R"(lnd)2MQ2, en la que (Ind) es un indenilo hidrogenado, sustituido o no sustituido, R" es un puente estructural entre los dos indenilos para impartir estereorrigidez que comprende un radical

alquileno C1-C4, un dialquilgermanio o silicio o siloxano, o un radical alquilfosfina o amina, estando el puente sustituido o no sustituido, Q es un radical hidrocarbilo que tiene de 1 a 2 átomos de carbono o un halógeno, y M es un metal de transición del grupo IVb o vanadio, para producir artículos rotomoldeados que tienen al menos una de las propiedades siguientes:

- deformación reducida

- mejor dispersión de burbujas en artículos rotomoldeados espumados

- microestructura muy fina

- brillo mejorado

- impermeabilidad mejorada a disolventes

en comparación con artículos rotomoldeados que consisten esencialmente en resina de polietileno polimerizada con un sistema catalítico basado en Ziegler-Natta u otros componentes catalíticos de metaloceno.

2. Uso según la reivindicación 1 en el que la resina de polietileno tiene una densidad de ,915 a ,95 g/cm3y un índice de fluidez de ,5 a 3, g/1 min.

3. Uso según la reivindicación 2 en el que la resina de polietileno tiene una densidad de ,925 a ,945 g/cm3y un

índice de fluidez de 2, a 2, g/1 min.

4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el componente catalítico de metaloceno es dicloruro de etilen-bis(4,5,6,7-tetrahidro-1-indeniljcirconio.