Una composición, que comprende al menos un interpolímero al azar de etileno/a-olefina y al menos un poliuretano basado en polidieno diol,

y donde el al menos un interpolímero de etileno/a-olefina tiene un PRR de 8 a 70, y una densidad menor que, o igual a, 0,93 g/cc

Composiciones de etileno/a-olefinas, artículos obtenidos a partir de ellas y métodos para su preparación.

Campo de la invención

La invención se refiere a composiciones de etileno/a-olefina para diversas aplicaciones, tales como para un revestimiento fino o lámina de olefina termoplástica (TPO, del inglés ThermoPlastic Olefin) termoconformable Las composiciones comprenden un interpolímero al azar de etileno/a-olefina y un poliuretano basado en polidieno diol.

Antecedentes

En Norteamérica, aproximadamente 25 millones de lb (11 millones de kg) de poli(cloruro de vinilo) flexible (f-PVC) se emplea en laminados termoconformados para aplicaciones de automoción, tales como paneles de instrumentos y de puertas. Tal laminado se granula y se le da color con otros componentes interiores. El laminado para aplicaciones de automoción tiene que satisfacer varios requisitos de uso final. Los requisitos de uso final principales incluyen un valor de brillo bajo, resistencia al rayado/arañazos de la superficie elevada, resistencia térmica elevada y buena resistencia a los impactos a baja temperatura. Además, el laminado debe tener buena adhesión a cualquier capa de espuma de poliuretano (PU) intermedia, por ejemplo, una capa de espuma usada para proporcionar un efecto de reblandecimiento o amortiguación a un panel de un automóvil.

Los revestimientos finos o láminas poliméricas deben ser de poco brillo, o poco deslumbramiento, especialmente, si la lámina se coloca bajo una ventana, tal como, en el panel de instrumentos (IP, del inglés Instrument Panel), bajo la ventana frontal de un automóvil. Además, el brillo del material debe permanecer bajo durante la vida del vehículo. El brillo de un material se determina típicamente midiendo la luz reflectada a ángulos específicos, y se hace una medida de ensayo típica a 60 grados. Las medidas de reflexión se convierten en valores de brillo, y estos valores típicamente son menores que, o igual a 2, para aplicaciones de automoción. El poli(cloruro de vinilo) flexible o plastificado tiene típicamente valores de brillo elevados. Para reducir el brillo del poli(cloruro de vinilo) flexible, hasta niveles aceptables para aplicaciones de automoción, se aplica típicamente un capa de terminación de poliuretano líquido.

Las láminas de poliolefinas termoplásticas (TPOs) también se pueden usar en aplicaciones de automoción. Los revestimientos finos o láminas de poliolefina termoplástica tienen generalmente menores valores de brillo comparados con el poli(cloruro de vinilo) flexible, pero también se aplica una capa de terminación de poliuretano para, principalmente, aumentar las características de rayado/arañazos de la superficie, y con el beneficio secundario de disminuir el valor del brillo. Sin embargo, están emergiendo las nuevas tecnologías de granulado superficial (por ejemplo, micro-granulado, conferidas desde una superficie de un cilindro granulado a la lámina extruida, durante una extrusión) que permitirán el control del brillo consistente sobre una amplia variedad de modelos de gránulos. Estas nuevas tecnologías podrían eliminar previsiblemente la necesidad de una capa de terminación de PU de poliolefinas que tienen la cantidad correcta de resistencia al rayado/arañazos para satisfacer los requisitos de la aplicación. En la patente de EE.UU nº 5.902.854 se describen ejemplos de tales nuevas tecnologías.

Otro requisito de uso final es que el laminado (f-PVC o TPO) necesita soportar las temperaturas de servicio más altas que experimentan los interiores de los automóviles, especialmente al calor del verano. El criterio actual es que el laminado soporte una temperatura de 120ºC, sin fundirse, distorsionarse, hacerse pegajoso o presentar otros cambios físicos. Conjuntamente con este requisito, es necesario que el laminado proporcione buenas propiedades de impacto a bajas temperaturas, tales como a -40ºC. Esta propiedad es particularmente importante cuando se usa tal laminado para formar airbags sin costura (la seguridad del ocupante durante el uso del airbag en invierno es de importancia primordial; el criterio es que no haya restos volantes). La temperatura de transición vítrea (Tg) del poli(cloruro de vinilo) es típicamente - 20ºC a -30ºC, y así, este polímero tiene peores propiedades de impacto a temperaturas frías a temperaturas inferiores a su Tg. Las poliolefinas termoplásticas, sin embargo, tienen típicamente menores temperaturas de transición vítrea, comparadas con las del poli(cloruro de vinilo), y por tanto tiene mejores propiedades de impacto a temperaturas frías. Las poliolefinas termoplásticas son típicamente el material que se elige para los airbags sin costuras y otros dispositivos de seguridad, que se usan durante un impacto de un vehículo, particularmente en climas fríos.

Las poliolefinas termoplásticas también tienen mejor durabilidad a largo plazo comparadas con el poli(cloruro de vinilo) flexible, como se muestra por un pequeño cambio en las propiedades reológicas y/o mecánicas con el envejecimiento térmico a 120ºC en las TPOs. A 120ºC, el poli(cloruro de vinilo) típicamente pierde poder plastificante, y por tanto pierde alargamiento (elasticidad), y se hace frágil y propenso a fisurarse.

El laminado de olefina termoplástica (TPO) se está usando cada vez más para paneles de puertas y paneles de instrumentos con una cubierta blanda. El proceso típico de ensamblamiento requiere la unión conjunta, en un proceso de moldeo, de un revestimiento fino de poliolefina termoplástica flexible termoconformada y un substrato de superficie rígida, mediante la formación de una espuma de poliuretano entre las dos capas. El substrato de superficie rígida está compuesto típicamente por una poliolefina termoplástica, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o una mezcla de acrilonitrilo-butadieno-estireno/policarbonato (ABS/PC). En las aplicaciones de paneles de instrumentos, los substratos ABS y ABS/PC se están sustituyendo por las TPOs rígidas, que usualmente se refuerzan con una carga. Se inyecta una mezcla precursora de poliuretano (un isocianato líquido, un poliol líquido y un catalizador) entre el revestimiento fino de TPO y la superficie rígida, y después se hace reaccionar para formar una capa intermedia de espuma.

Las poliolefinas termoplásticas, debido a su naturaleza no polar, generalmente restan adhesión a los materiales polares, tales como poliuretanos. Así, una lámina de olefina termoplástica flexible se trata superficialmente convencionalmente con una disolución de imprimación, que contiene uno o más compuestos polares, para aumentar la adhesión a una superficie de poliuretano. Las disoluciones de imprimación típicas contienen una poliolefina maleada clorada. Tal tratamiento superficial requiere un gran área de ventilación, equipado para manejar el laminado a través de una aplicación de huecograbado; un mecanismo de aplicación de la imprimación, tal como un depósito de inmersión; y un medio de secado para evaporar rápidamente el agua y otros vehículos disolventes. Además, el revestimiento fino de olefina termoplástica flexible se debe adherir, sin huecos y otros defectos visibles, a la espuma de poliuretano. La espuma de poliuretano se debe adherir a la superficie de la poliolefina termoplástica, sin deslaminarse en la interfase (o fallo de adhesión). Una aplicación discontinua de una disolución de imprimación puede conducir a la formación de huecos entre el revestimiento fino de olefina termoplástica y la espuma de poliuretano en áreas en las que falta la imprimación. Los huecos en la superficie son un problema costoso para los fabricantes de partes de automóviles, pues las partes que tienen huecos superficiales no se pueden usar en un montaje de un automóvil, y de hecho, se desechan.

La publicación internacional No. 2005/090426 describe copolímeros, especialmente copolímeros multibloques, que contienen, dos o más segmentos o bloques, que difieren en las propiedades químicas o físicas, y que se preparan polimerizando propileno, 4-metil-1-penteno, u otra a-olefina C_4-8, y uno o más comonómero copolimerizables, especialmente etileno, en presencia de una composición que comprende la mezcla o producto de reacción que resulta de combinar: (A) un primer complejo metálico catalizador de la polimerización de olefinas (B) y un segundo complejo metálico catalizador de la polimerización de olefinas, que puede preparar polímeros que difieren en las propiedades físicas o químicas del polímero preparado por el catalizador (A), bajo condiciones de polimerización equivalentes, y (C) un agente de transferencia de cadena.

La publicación internacional...

1. Una composición, que comprende al menos un interpolímero al azar de etileno/a-olefina y al menos un poliuretano basado en polidieno diol, y donde el al menos un interpolímero de etileno/a-olefina tiene un PRR de 8 a 70, y una densidad menor que, o igual a, 0,93 g/cc.

2. La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un polímero basado en propileno, seleccionado del grupo que consiste en homopolímeros de polipropileno e interpolímeros de propileno/a-olefina.

3. La composición de la reivindicación 2, en la que el al menos un polímero basado en propileno tiene un punto de fusión mayor que 125ºC. (DSC).

4. La composición de la reivindicación 1, en la que el interpolímero de etileno/a-olefina tienen un PRR de 18 a 50.

5. La composición de la reivindicación 1, en la que la a-olefina contiene de 3 a 20 átomos de carbono.

6. La composición de la reivindicación 5, en la que la a-olefina contiene de 3 a 10 átomos de carbono.

7. La composición de la reivindicación 1, en la que el poliuretano basado en polidieno diol se forma a partir de un polidieno diol hidrogenado.

8. La composición de la reivindicación 1, en la que el interpolímero de etileno/a-olefina se polimeriza por al menos un catalizador de geometría restringida.

9. La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un elastómero que contiene un agente de ramificación.

10. La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en agentes de liberación, agentes anti estáticos, agentes de soplado, pigmentos/colorantes, auxiliares tecnológicos, estabilizantes de UV y agentes de reticulación.

11. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo se forma a partir de la composición de la reivindicación 1, y donde el artículo se hace mediante un proceso de extrusión, un proceso de moldeo por inyección, un proceso de calandrado, un proceso de termoconformación o un proceso de moldeo por soplado.

12. El artículo de la reivindicación 11, en el que el artículo es un tejido revestido.

13. El artículo de la reivindicación 11, en el que el artículo es una lámina estratificada espumada.

14. El artículo de la reivindicación 11, en el que el artículo es un componente del calzado.

15. Una película que comprende al menos una capa o pliegue, y donde al menos una capa o pliegue está formado a partir de la composición de la reivindicación 1.

16. Una película que comprende al menos dos capas o pliegues, y donde al menos una capa o pliegue está formado a partir de la composición de la reivindicación 1.

17. La película de la reivindicación 16, en la que la película se forma por coextrusión.

18. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo comprende la película de la reivindicación 15.

19. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo comprende la película de la reivindicación 16.

20. El artículo de la reivindicación 19, en el que el artículo es un componente del calzado.

21. Un método para obtener la película de la reivindicación 17, comprendiendo dicho método añadir el al menos un interpolímero al azar de etileno/a-olefina y el al menos un poliuretano basado en polidieno diol en un proceso de extrusión.

22. Un método para obtener el artículo de la reivindicación 11, comprendiendo dicho método añadir el al menos un interpolímero al azar de etileno/a-olefina y el al menos un poliuretano basado en polidieno diol en un proceso de extrusión.

23. Una película que comprende la composición de la reivindicación 1, y donde el interpolímero al azar de etileno/a-olefina está presente como una fase discontinua o dominios dispersados dentro de una fase continua o matriz del poliuretano basado en polidieno diol.

24. La película de la reivindicación 23, en la que los dominios dispersados de etileno/a-olefina se encuentran en un intervalo de longitud de 0,2 micrómetros a más de 18 micrómetros.

25. Una película que comprende la composición de la reivindicación 1, y donde el interpolímero al azar de etileno/a-olefina está presente como una fase co-continua con el poliuretano basado en polidieno diol.

26. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo está formado a partir de la película de la reivindicación 23.

27. Una película que comprende al menos dos capas o pliegues, y donde al menos una capa o pliegue está formado a partir de la composición de la reivindicación 1, y donde la película se forma mediante co-extrusión o laminación.

28. Un componente para el calzado, que comprende una película, comprendiendo dicha película al menos dos capas o pliegues, y donde al menos una capa o pliegue se forma a partir de una composición de la reivindicación 1.

29. Una película que comprende al menos dos capas, y donde al menos una capa está formada a partir de la composición de la reivindicación 1, y

donde al menos otra capa está formada a partir de una composición de elastómero termoplástico sustancialmente exento de gel, con reología modificada, comprendiendo dicha composición de elastómero un polímero de etileno/a-olefina, o mezcla polimérica de etileno/a-olefina, y al menos un polímero, seleccionado del grupo que consiste en homopolímeros de polipropileno y copolímeros de propileno/etileno, y

donde la composición de elastómero tiene una combinación de al menos tres de las siguientes cuatro características:

un índice de fluidificación por cizalla de al menos 20,

una resistencia al fundido que es al menos 1,5 veces la de la composición sin modificación de reología,

una temperatura de solidificación que es al menos 10ºC mayor que la de la composición sin modificación de reología, y

un límite de temperatura de servicio superior que es al menos 10ºC mayor que la de la composición sin modificación de reología.

30. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo está formado a partir de la película de la reivindicación 29.

31. Una película que comprende al menos dos capas, y donde al menos una capa está formada a partir de la composición de la reivindicación 1, y

donde al menos otra capa se forma a partir de una composición que comprende un interpolímero al azar de etileno/a-olefina que tiene una resistencia al fundido mayor que, o igual a 5 cN.

32. Un artículo, en el que al menos un componente del artículo está formado a partir de la película de la reivindicación 31.