COMPOSICIONES DE POLÍMEROS OLEFÍNICOS.

Una composición que comprende: A) un termoplástico de poliolefina,

B) un copolímero en bloques hidrogenado flexible de un compuesto aromático vinílico y un monómero diénico conjugado que tiene un nivel de hidrogenación aromática de al menos un 70% medido por espectrometría UV-VIS; y en la que el copolímero tiene una relación en peso de bloque de polímero diénico conjugado hidrogenado a bloque de polímero aromático vinílico hidrogenado de más de 40:60, y C) al menos una poliolefina de caucho o elastomérica

La presente invención está dirigida a composiciones de polímeros olefínicos

En particular, la presente invención está dirigida a composiciones de polímeros olefínicos con polímeros aromáticos hidrogenados.

Las poliolefinas, tales como polipropileno, se han usado en una variedad de aplicaciones que requieren buenas propiedades de rigidez y flujo. Sin embargo, se han requerido modificaciones de la composición de poliolefina para superar diversas desventajas tales como resistencia al impacto, blanqueamiento por esfuerzo, resistencia térmica, estabilidad dimensional y contracción de moldeo. Se han combinado otros polímeros con poliolefinas para intentar mejorar dichas propiedades.

Se han añadido muchos polímeros y materiales diferentes a poliolefinas para potenciar la resistencia al impacto de la composición global. Por ejemplo, la patente de EE.UU. 5.118.753 (Hikasa et al.) da a conocer composiciones elastoméricas termoplásticas que se dice que tienen baja dureza y excelentes flexibilidad y propiedades mecánicas, consistentes esencialmente en una mezcla de un caucho copolimérico olefínico extendido con aceite y un plástico olefínico tal como propileno. "Modern Plastics Encyclopedia/89", ejemplar de mediados de octubre de 1988, volumen 65, número 11, pág. 110-117, discute también el uso de diversos elastómeros termoplásticos (TPE en inglés) útiles para la modificación de impacto, incluyendo aleaciones elastoméricas de TPE, TPE de ingeniería, TPE olefínicos (también conocidos como olefinas termoplásticas o TPO en inglés), TPE de poliuretano y TPE estirénicos.

Las olefinas termoplásticas (TPO) se producen generalmente a partir de composiciones de un material elastomérico tal como caucho de etileno/propileno (EPM en inglés) o terpolímero de etileno/propileno/dieno monomérico (EPDM en inglés) y un material más rígido tal como polipropileno isotáctico.

Las poliolefinas Flexomer™ de Union Carbide se introdujeron para reemplazar a los caros cauchos de EPM o EPDM. Se dice que estas nuevas poliolefinas han salvado la brecha entre cauchos y polietileno, al tener módulos entre los dos intervalos. Sin embargo, según los datos contenidos en la Figura 4 del artículo "Flexomer™ Polyolefins: A Bridge Between Polyethylene and Rubbers" de M.R. Rifi,

H.K. Ficker y M.A. Corwin, tiene que añadirse más poliolefina Flexomer™ a la formulación de TPO para alcanzar los mismos niveles de rendimiento de impacto Gardner a baja temperatura que en el caucho de EPM estándar, anulando por tanto en cierto modo los beneficios del reemplazo por EPM/EPDM de menor coste.

En un artículo presentado el 24 de septiembre de 1991 en la "1991 Specialty Polyolefins Conference" (SPO '91) (pág. 43-55) en Houston, Tejas, Michael P. Jeffries (gestor de riesgos de polímeros etilénicos Exxpol de Exxon Chemical Company) notifica también que los polímeros y plastómeros Exact™ de Exxon pueden combinarse con polipropileno para la modificación de impacto. Exxon Chemical Company, en las publicaciones preliminares de la "Polyolefins VII International Conference", páginas 45-66, 24-27 de febrero de 1991, da a conocer también que las resinas de distribución estrecha de peso molecular (NMWD en inglés) producidas mediante su tecnología EXXPOL™ tienen mayor viscosidad en estado fundido y menor resistencia en estado fundido que las resinas de Ziegler convencionales al mismo índice de fusión. En otra publicación reciente, Exxon Chemical Company ha mostrado también que los polímeros de NMWD preparados usando un catalizador de un solo sitio crean el potencial de fractura de fusión ("New Specialty Linear Polymers (SLP) For Power Cables," de Monica Hendewerk y Lawrence Spenadel, presentado en la reunión del IEEE en Dallas, Tejas, septiembre de 1991).

Es bien conocido que los polímeros lineales de distribución estrecha de peso molecular tienen desventajosamente una baja sensibilidad de cizallamiento o un bajo valor de I10/I2, que limita la extruibilidad de dichos polímeros. Adicionalmente, dichos polímeros poseían una baja elasticidad en estado fundido, causando problemas en la fabricación en estado fundido tales como en procedimientos de formación de película o procedimientos de moldeo por soplado (por ejemplo, mantener burbujas en el procedimiento de película soplada o comba en el procedimiento de moldeo por soplado). Finalmente, dichas resinas también experimentaban propiedades de fractura de fusión superficial a velocidades de extrusión relativamente bajas, procesando así de manera inaceptable y causando irregularidades de superficie en el producto acabado.

Por tanto, aunque el desarrollo de nuevos polímeros de menor módulo ha ayudado al mercado de las TPO, continúa habiendo la necesidad de otros polímeros más avanzados y rentables para mezcla intensiva con polipropileno que mejoren o mantengan el rendimiento y módulo de impacto a baja temperatura.

Además, la compatibilidad de los polímeros añadidos a la poliolefina es un problema potencial. Hivalloy™ de Montell intenta ampliar la ventana de rendimiento de las combinaciones de poliolefinas, en el que se injerta polipropileno con un grupo funcional para ayudar a la compatibilidad de los dos polímeros. Sin embargo, el injertado es una etapa adicional que añade costes al procedimiento.

Se han combinado previamente también polímeros de vinilciclohexano con poliolefinas tales como polipropileno. El uso de polímero de vinilciclohexano cristalino como agente de nucleación para la cristalización de polipropileno es conocido en la técnica. Sin embargo, la cantidad de polímero de vinilciclohexano no es mayor de un 0,1% en peso y no potencia significativamente las propiedades del polipropileno. El documento JP-5271482, asignado a Mitsubishi Kasei, da a conocer una combinación de una poliolefina cristalina, tal como polipropileno, y una resina de tipo polivinilciclohexano amorfa en relaciones de 95/5 a 5/95. Sin embargo, la composición sigue adoleciendo de propiedades de impacto insuficientes.

El documento US 5861463 describe composiciones termoplásticas procesables en estado fundido que comprenden un termoplástico y una serie de polímeros elastoméricos.

Por lo tanto, sigue habiendo la necesidad de una composición de poliolefina, particularmente una composición de polipropileno, que tenga un equilibrio mejorado de propiedades de flujo, módulo y resistencia al impacto que sea rentable y eficaz, sin las desventajas de la técnica anterior.

Se han producido ahora composiciones de poliolefina que tienen una combinación de buenos rendimiento y módulo de impacto a baja temperatura según la reiv. 1.

Esta composición ofrece un equilibrio mejorado de propiedades de flujo, rigidez y resistencia al impacto frente a composiciones de polímero olefínico de la técnica.

El termoplástico de poliolefina puede ser cualquier homopolímero o copolímero de poliolefina incluyendo, pero sin limitación, polietileno y polipropileno. En una realización, la poliolefina es un homopolímero de propileno. El homopolímero de polipropileno está generalmente en forma isotáctica, aunque pueden usarse también otras formas de polipropileno (por ejemplo, sindiotáctica o atáctica). Los copolímeros de impacto de polipropileno (por ejemplo, aquellos en que se emplea una etapa de copolimerización secundaria que hace reaccionar etileno con propileno) y los copolímeros aleatorios (también modificados por reactor y que contienen habitualmente de 1,5 a 7% de etileno copolimerizado con propileno), sin embargo, pueden usarse también en las composiciones dadas a conocer en la presente memoria. Dichos copolímeros contienen típicamente de 5 a 20% de etileno y de 80 a 95% de propileno y tienen un índice de fusión (a 230ºC/2,16 kg) en el intervalo de 0,5 a 100 g/10 minutos. Pueden usarse también mezclas o combinaciones de los homopolímeros y copolímeros descritos anteriormente. En "Modern Plastics Encyclopedia/89", ejemplar de mediados de octubre de 1988, volumen 65, número 11, pág. 86-92, está contenida una discusión completa de diversos polímeros de polipropileno. Se indica convenientemente el peso molecular del polipropileno para uso en la presente invención usando una medida de índice de fusión según la norma ASTM D-1238, condición de 230ºC/2,16 kg (anteriormente conocida como "condición (L)" y también conocida como I2). El índice de fusión es inversamente proporcional al peso molecular...

1. Una composición que comprende: A) un termoplástico de poliolefina, B) un copolímero en bloques hidrogenado flexible de un compuesto aromático

vinílico y un monómero diénico conjugado que tiene un nivel de hidrogenación aromática de al menos un 70% medido por espectrometría UV-VIS; y en la que el copolímero tiene una relación en peso de bloque de polímero diénico conjugado hidrogenado a bloque de polímero aromático vinílico hidrogenado de más de 40:60, y

C) al menos una poliolefina de caucho o elastomérica.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que la poliolefina de C) es un interpolímero de etileno/º-olefina lineal o sustancialmente lineal.

3. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la poliolefina de A) es polipropileno o un copolímero de etileno-propileno.

4. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la poliolefina de A) es una combinación de polipropileno y un copolímero de etilenopropileno.

5. La composición de la reivindicación 3 ó 4, en la que el copolímero de etilenopropileno contiene de 5 a 20% de etileno y de 80 a 95% de propileno.

6. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la poliolefina de A) está presente en una cantidad de 30 a 75% en peso, basada en el peso total de la composición.

7. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el copolímero en bloques hidrogenado es un copolímero en bloques de estirenobutadieno hidrogenado.

8. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la composición comprende de 1 a 45% en peso del copolímero en bloques hidrogenado de B), basado en el peso total de la composición.

9. La composición de la reivindicación 1, en la que la poliolefina de C) se selecciona del grupo consistente en los homopolímeros de º-olefinas, copolímeros de etileno/propileno, etileno/1-buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, un terpolímero de etileno, propileno y hexadieno, un terpolímero de etileno, propileno y etilidennorborneno y derivados injertados de los mismos.

10. La composición de la reivindicación 9, en la que la poliolefina de C) es copolímero de etileno/1-octeno.

11. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la poliolefina de C) está presente en una cantidad de 5 a 45% en peso, basada en el peso total de la composición.

12. La composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende adicionalmente una segunda poliolefina que es diferente del termoplástico de poliolefina de A).

13. La composición de la reivindicación 12, en la que la segunda poliolefina es polietileno de alta densidad.

14. La composición de la reivindicación 13, en la que la cantidad de polietileno de alta densidad es de 1 a 20% en peso, basada en el peso total de la composición polimérica.