Una composición adecuada para fabricar artículos moldeados por inyección que tienen un espesor de pared de entre 500 μ

m y 2,0 mm, composición que comprende una mezcla de: (A) entre el 2 y el 15% en peso de un copolímero de propileno-etileno que tiene secuencias de propileno sustancialmente isotácticas, copolímero de propileno-etileno que comprende: (1) al menos el 75% en peso de unidades derivadas de propileno y entre aproximadamente el 11 y el 18% en peso de unidades derivadas de etileno; (2) teniendo el copolímero de propileno-etileno una tasa de fluidez en fundido de 4 a 30 gramos/10 minutos; (B) entre el 85 y aproximadamente el 98% en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno que tiene un contenido de etileno de 2,0-5,0 por ciento en peso, una tasa de fluidez en fundido de 25 a 130 gramos/10 minutos, en donde la tasa de fluidez en fundido está entre 20 y 125 gramos/10 minutos; y (C) entre 500 y 2500 ppm en peso de un aditivo nucleador/clarificador en base al peso de copolímero aleatorio de polipropileno (B), en donde, la tasa de fluidez en fundido de la composición está entre 20 y 125 gramos/10 minutos, en donde una sección del artículo moldeado por inyección de 1,6 mm de espesor presenta: (1) una resistencia a Impacto de Dardo a temperatura ambiente (23ºC) mediante el método ISO 6603 de al menos 7,5 J/mm; (2) una resistencia a la tracción según el método ISO 527 de entre 20 y 30 MPa; (3) una resistencia a Impacto de Dardo a 0ºC mediante el método ISO 6603 de al menos 0,43 a 0,75 J/mm; y (4) un valor de turbidez inferior al 50% por el método ASTM 1003

Esta invención pertenece al campo de las composiciones termoplásticas adecuadas para uso en la fabricación de artículos de pared delgada moldeados por inyección que tienen un espesor de pared de entre 500 ºm y 2,0 milímetros, que presentan buenas propiedades ópticas, tenacidad y resistencia a la tracción. Adicionalmente, la invención pertenece al campo de los artículos de pared delgada moldeados por inyección que incorporan la composición de la invención. Además, la invención pertenece al campo de los artículos moldeados por inyección tales como cajones, cajas, cubos, artículos domésticos, muebles, tazas para beber, tapones y cierres, y otros similares, que incorporan la composición inventiva de la invención.

ANTECEDENTES

El polipropileno es usado ampliamente debido a su elevada versatilidad y a su relativamente buena resistencia a la temperatura. Su rigidez y su baja densidad lo convierten en una elección efectiva de material desde el punto de vista económico para muchos artículos moldeados por inyección en un amplio abanico de aplicaciones. Hoy día, la falta de tenacidad de los homopolímeros de polipropileno, especialmente a bajas temperaturas, es superada añadiendo gomas en el reactor. Los copolímeros de impacto resultantes tienen un muy buen equilibrio rigidez/impacto y están disponibles a tasas de fluidez en fundido (230 ºC, 2,16 kg) de MFR fraccional de hasta más de 100 g/10 minutos. Una necesidad no resuelta en las aplicaciones de moldeo por inyección que requieren tanto rigidez como tenacidad es un polipropileno que proporcione buenas propiedades ópticas, tales como baja neblina y alta claridad, y que muestre menos sensibilidad al blanqueo por estrés. La combinación de propiedades debería estar disponible a una alta tasa de fluidez en fundido para permitir tiempos cortos de ciclo y una mejor economía en la producción de artículos de pared delgada (de 500 ºm a 2.0 mm) moldeados por inyección.

Históricamente los artículos transparentes han sido moldeados por inyección con copolímeros de polipropileno aleatorios clarificados con cristalinidad reducida. La menor rigidez en comparación con los homopolímeros puede compensarse con el diseño del artículo. Como en los homopolímeros de polipropileno la falta de tenacidad, especialmente a temperaturas bajas, requiere la adición de al menos un componente de goma para la mayoría de las aplicaciones; especialmente, cuando los artículos van

a ser transportados a baja temperatura.

Las composiciones que contienen mezclas de copolímeros de polipropileno aleatorios con polietilenos de baja cristalinidad, por ejemplo polietileno de metaloceno, requieren niveles relativamente altos de modificadores de impacto con el fin de lograr una mejora significativa en la resistencia al impacto. La adición de estos niveles elevados de modificadores de impacto es difícil en una máquina de moldeo por inyección y como resultado produce un incremento inaceptable de los costes.

Comercialmente se dispone de productos que comprenden goma de etilenopropileno en reactor y un copolímero de polipropileno aleatorio. Estos productos son menos transparentes que los copolímeros aleatorios no modificados, ofrecen un nivel fijo de resistencia al impacto y son limitados en lo que se refiere a tasa de fluidez en fundido. En aplicaciones de moldeo por inyección de pared delgada, el uso de dichos productos conduce a un mayor coste de materia prima y a un mayor coste de conversión debido a un tiempo de ciclo más largo comparado con copolímeros de polipropileno aleatorio.

Lo que se desea es una composición que pueda ser moldeada por inyección fácilmente para formar artículos que exhiben un equilibrio superior de rigidez, propiedades ópticas excelentes (tales como baja turbidez y/o alta claridad), y niveles de tenacidad aceptables, a la vez que proporciona un menor coste de materias primas y un menor coste de conversión debido a tiempos de ciclo competitivos. Adicionalmente, es deseable que los artículos resistan el blanqueo por estrés cuando son manipulados y manejados.

Objetivos de la invención:

Un objetivo de la invención es proporcionar una composición que pueda convertirse en artículos moldeados por inyección que presenten un equilibrio excelente entre rigidez, tenacidad y propiedades ópticas, tales como alta claridad y/o baja turbidez.

Otro objetivo de la invención es que los artículos moldeados por inyección presenten las propiedades anteriormente mencionadas y, además, exhiban una buena resistencia al blanqueo por estrés.

Otro objetivo adicional de la invención es proporcionar una composición que contiene un modificador de impacto que sea compatible con polipropilenos clarificados y por tanto pueda mezclarse en seco en una máquina de moldeo por inyección, y que elimine la necesidad de tiempos de mezclado largos.

RESUMEN

En una primera realización, la invención es una composición adecuada para fabricar artículos moldeados por inyección que tengan un espesor de pared mínimo de entre 500 ºm y 2,0 mm, comprendiendo dicha composición:

(A) entre un 2 y un 15% en peso (preferiblemente entre 4 y 10% en peso, más preferiblemente entre 5 y 9% en peso) de un copolímero de propileno-etileno que tiene

secuencias de propileno sustancialmente isotácticas, comprendiendo el copolímero de propileno-etileno:

(1) al menos un 75% en peso de unidades derivadas de propileno y entre un 11 y un 18% en peso de unidades derivadas de etileno;

(2) el copolímero de propileno-etileno que tiene una tasa de fluidez en fundido de entre 4 y 30 gramos/10 minutos (preferiblemente entre 5 y 26 gramos/10 minutos, más preferiblemente entre 6 y 20 gramos/10 minutos); y

(B) entre 85 y 98% en peso de un copolímero de propileno aleatorio que tiene entre un 2,5 y un 5,0% en peso de unidades derivadas de etileno (para un mejor equilibrio de propiedades ópticas/rigidez, preferiblemente el copolímero de polipropileno aleatorio tiene entre 3,0 y 4,0% en peso de unidades derivadas de etileno), una tasa de fluidez en fundido de entre 25 y 130 gramos/10 minutos (para una fabricación más rápida de artículos moldeados por

inyección, la tasa de fluidez en fundido es preferiblemente de 30 a 60 gramos/10 minutos y más preferiblemente de 40 a

gramos/10 minutos) gramos/10 minutos;

(C), entre 500 y 2500 ppm en peso de un aditivo nucleador/clarificador (basado en el peso del copolímero de polipropileno aleatorio), en donde la tasa de fluidez en fundido de la composición está entre 20 y 125 gramos/10 minutos y en donde una

sección de 1,6 mm de espesor del artículo moldeado por inyección exhibe:

(1) una resistencia a impacto de dardo a temperatura ambiente (23ºC) según el método ISO 6603 de al menos 7,5 J/mm (preferiblemente entre 7,5 y 15 J/mm):

(2) una resistencia a la tracción según el método ISO 527 de entre 20 y 30 MPa;

(3) una resistencia a impacto de dardo a 0ºC según el método ISO 6603 de al menos entre 0,43 y 0,75 J/mm (preferiblemente entre 0,45 y 0,75 J/mm); y

(4) un valor de turbidez inferior al 50%, preferiblemente inferior al 48% según el método ASTM 1003.

Para el aditivo nucleador/clarificador se puede usar cualquier aditivo que clarifique y nuclee simultáneamente. Comercialmente se dispone de aditivos nucleadores/clarificadores tales como ADK NA-11 y ADK NA-21 de Asahi Denka Kokai y se pueden añadir al polipropileno cristalino de la invención para mejorar el equilibrio entre rigidez/tenacidad/claridad de las resinas. Otros ejemplos de aditivo nucleador/clarificador útiles para la invención son los sorbitoles (nucleadores/clarificadores de tipo sorbitol) como el Millad 3988 disponible en Milliken & Company o el Geniset MD LM-30 disponible en RIKA International Ltd. El Nucleador/Clarificador preferiblemente está presente en el copolímero de polipropileno aleatorio en niveles de al menos 500 ppm y menos de 2500 ppm (basado en el peso del copolímero de polipropileno aleatorio); más preferiblemente, el Nucleador/Clarificador está a niveles de al menos 800 ppm y menos de 2400 ppm; aún más preferiblemente el Nucleador/Clarificador está a niveles de al menos 1200 ppm y menos de 2200 ppm. En algunas aplicaciones en las que un nivel bajo de turbidez es particularmente importante, el nucleador/clarificador preferiblemente es un Nucleador/clarificador de tipo sorbitol, tal como el Millad 3988 (1,2,3,4 -di-meta, parametilbenziliden sorbitol) o el Geniset MD LM-30 (1,3,2,4-di(metilbenziliden)...

1. Una composición adecuada para fabricar artículos moldeados por inyección que tienen un espesor de pared de entre 500 ºm y 2,0 mm, composición que comprende una mezcla de:

(A) entre el 2 y el 15% en peso de un copolímero de propileno-etileno que tiene secuencias de propileno sustancialmente isotácticas, copolímero de propileno-etileno que comprende:

(1) al menos el 75% en peso de unidades derivadas de propileno y entre aproximadamente el 11 y el 18% en peso de unidades derivadas de etileno;

(2) teniendo el copolímero de propileno-etileno una tasa de fluidez en fundido de 4 a 30 gramos/10 minutos;

(B) entre el 85 y aproximadamente el 98% en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno que tiene un contenido de etileno de 2,0-5,0 por ciento en peso, una tasa de fluidez en fundido de 25 a 130 gramos/10 minutos, en donde la tasa de fluidez en fundido está entre 20 y 125 gramos/10 minutos; y

(C) entre 500 y 2500 ppm en peso de un aditivo nucleador/clarificador en base al peso de copolímero aleatorio de polipropileno (B), en donde, la tasa de fluidez en fundido de la composición está entre 20 y 125 gramos/10 minutos, en donde una sección del artículo moldeado por inyección de 1,6 mm de espesor presenta:

(1) una resistencia a Impacto de Dardo a temperatura ambiente (23ºC) mediante el método ISO 6603 de al menos 7,5 J/mm;

(2) una resistencia a la tracción según el método ISO 527 de entre 20 y 30 MPa;

(3) una resistencia a Impacto de Dardo a 0ºC mediante el método ISO 6603 de al menos 0,43 a 0,75 J/mm; y

(4) un valor de turbidez inferior al 50% por el método ASTM 1003.

2. La composición de la Reivindicación 1, en la que el copolímero de propilenoetileno tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) inferior a 3,5.

3. La composición de la Reivindicación 1, en la que el aditivo nucleador/clarificador es un nucleador/clarificador de tipo sorbitol.

4. La composición de la Reivindicación 3, en la que el nucleador/clarificador se selecciona del grupo que consiste en Geniset MD-LM-30 (1,3,2,4-di-(metilbenciliden) sorbitol) y Millad 3988 (1,2,3,4-di-meta,para-metilbenciliden sorbitol).

5. La composición de la Reivindicación 3, en la que el nucleador/clarificador está presente a un nivel de entre 800 y 2500 ppm en base al peso de copolímero aleatorio de polipropileno en la composición.

6. La composición de la Reivindicación 1, en la que el copolímero de propilenoetileno tiene una tasa de fluidez en fundido de entre 5 y 26 g/10 minutos.

7. La composición de la Reivindicación 1, en la que el copolímero aleatorio de polipropileno contiene entre un 3 y un 4 por ciento en peso de unidades derivadas de etileno.

8. La composición de la Reivindicación 1, en la que el copolímero aleatorio de polipropileno tiene una tasa de fluidez en fundido de entre 30 y 60 g/10 minutos.

9. La composición de la Reivindicación 1, en la que la composición contiene entre un 4 y un 10 por ciento en peso copolímero de propileno-etileno.

10. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, en donde la sección de 1,6 mm de espesor de la muestra moldeada por inyección presenta:

(1) una resistencia a impacto de Dardo a temperatura ambiente (23ºC) de entre 7,5 y 15 J/mm;

(2) una resistencia a impacto de Dardo a 0ºC de entre 0,45 y 0,75 J/mm; y

(3) un valor de turbidez inferior al 48% por el método ASTM 1003.

11. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, que además incluye un interpolímero homogéneo de etileno-olefina alfa.

12. La composición de la Reivindicación 11, en la que el interpolímero homogéneo

de etileno-olefina alfa está presente en entre 3 y 25 por ciento en peso en base al peso del copolímero de propileno-etileno y del interpolímero homogéneo de etileno-olefina alfa.

13. Un artículo de pared delgada moldeado por inyección que tiene un espesor de pared mínimo de entre 500 ºm y 2,0 mm que incorpora la composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 12.

14. Un artículo moldeado por inyección de la Reivindicación 13, en donde dicho artículo comprende cajones, cajas, cubos, artículos domésticos, muebles, tazas para beber, tapones y cierres.