Botellas moldeadas por extrusión-soplado con rigidez y transparencia elevadas.

Composición de polipropileno que comprende un copolímero de propileno aleatorio (R-PP),

un polipropileno dealta resistencia en fusión (HMS-PP) y un clarificador (C), en donde

(a) el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende unidades obtenidas a partir de propileno y porlo menos otra α-olefina C2 a C20,

(b) opcionalmente el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) tiene un índice de ramificación10 g' menor que 1,0,

(c) el clarificador (C) comprende por lo menos un agente α-nucleante (N), y

(d) la composición de polipropileno tiene un MFR2 (230 ºC) en el intervalo de entre 2,0 y 6,0 g/10 minutos,en donde además el(los) agente(s) α-nucleante(s) (N) se seleccionan del grupo consistente en

(i) benzoato de sodio, y tert-butilbenzoato de aluminio, y

(ii) dibencilidensorbitol y derivados de dibencilidensorbitol C1-C8-alquil-sustituidos, y

(iii) sales de diésteres de ácido fosfórico, y

(iv) polímero de vinilcicloalcano y polímero de vinilalcano.

Botellas moldeadas por extrusión-soplado con rigidez y transparencia elevadas

La presente invención se refiere a una nueva composición de polipropileno, a su uso y a su fabricación así como a artículos nuevos que comprenden dicha composición de polipropileno.

Es bien sabido en el campo de los polímeros que aplicaciones diferentes requieren polímeros personalizados de manera específica para lograr las exigentes propiedades individuales. Por ejemplo, un polímero usado para moldeo por inyección debe tener necesariamente otras propiedades como polímero usado para moldeo por soplado.

El proceso de moldeo por extrusión-soplado, por ejemplo, es un proceso muy especial que permite, de una manera flexible y económica, la preparación de diferentes tipos de botellas con respecto al tamaño y la forma. El inconveniente principal en este proceso es que la etapa de solidificación es muy especial en comparación con el moldeo por inyección normal.

En el proceso de moldeo por extrusión-soplado, una masa fundida de polímero se extruye en primer lugar a través de una matriz tubular al aire, formando un tubo polimérico, y posteriormente dicho tubo polimérico (denominado típicamente “parisón” en este campo técnico) se sopla hasta que el exterior del tubo alcanza los límites del molde. La cubrición de la pared del molde totalmente con el tubo polimérico soplado resulta bastante difícil en comparación con el moldeo por inyección puesto que el aire entre el tubo polimérico y el molde se debe eliminar totalmente, lo cual es una etapa de proceso exigente. Además, el interior del tubo polimérico no está en contacto con el molde y, por lo tanto, solo hay una pequeña posibilidad de influir en la estructura de superficie interna del tubo. Como consecuencia de ello, los artículos moldeados por extrusión-soplado, como las botellas, normalmente presentan una transparencia menor en comparación con cualesquiera artículos moldeados por inyección. Por ejemplo, la característica superficial en el interior y/o el exterior de las botellas sopladas con extrusión es típicamente no uniforme (líneas de flujo, fractura del fundido) lo cual conduce a una transparencia global menor en comparación con botellas moldeadas por inyección o artículos moldeados por inyección y estirado-soplado (ISBM) . Se puede lograr una cierta mejora de la transparencia mediante viscorreducción (visbreaking) del material polimérico, aunque este concepto presenta alguna limitación importante y únicamente se puede aplicar para botellas relativamente pequeñas debido a que es esencial un cierto nivel de resistencia en fusión para un procesado correcto. Por consiguiente, las botellas más grandes (volumen de 11 ó mayor) no se pueden producir con polipropileno viscorreducido en un proceso de moldeo por extrusión-soplado.

Además de las transparencia, la rigidez también es muy importante para las prestaciones de una botella. Una rigidez mayor permitiría reducir el grosor de la pared de una botella y también es importante para el proceso de llenado (sin deterioro de la botella) . Por otra parte, una mejor rigidez conduce también a una apilabilidad mejorada. La rigidez de las botellas se ve reflejada en la denominada carga máxima (la carga máxima es la fuerza máxima aplicada a una botella antes de que comience a chafarse) .

Además, se sabe bien que la parisón extruida tiende a aumentar en cuanto al grosor de la pared, entre otros puntos. Aún cuando el efecto de aumento es en cierta medida deseado, el mismo no debería divergir demasiado con respecto a calidades de referencia conocidas, en particular con respecto a la calidad de referencia específica “RB307MO” de Borealis.

Así, el objetivo de la presente invención es proporcionar una composición de polipropileno que posibilite la preparación de botellas, en particular botellas de gran tamaño, es decir, botellas con un volumen de llenado mayor que 1 litro, por medio de un proceso de moldeo por extrusión-soplado, en donde las botellas estén caracterizadas por una turbidez, un brillo y una rigidez buenos. Además, se desea que, durante la preparación de las botellas, se produzca un aumento del peso, el cual difiera únicamente un poco con respecto a calidades conocidas (es decir, “RB307MO” de Borealis) usadas en procesos de moldeo por extrusión-soplado.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a composiciones de polipropileno útiles en procesos de moldeo por extrusión-soplado para botellas. En este contexto, es importante observar que un proceso de moldeo por extrusión-soplado difiere esencialmente con respecto a procesos de moldeo por inyección y estirado-soplado, y por lo tanto también los polímeros utilizados deben ser de naturaleza diferente, en particular teniendo en cuenta el comportamiento del flujo fundido.

Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, el hallazgo de la presente invención consiste en que un polipropileno viscorreducido se debe combinar con un polipropileno ramificado, como un polipropileno en forma de Y/H, es decir un polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) obteniendo una composición con un flujo fundido adecuado para procesos de moldeo por extrusión-soplado.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a una composición de polipropileno que comprende un copolímero de propileno aleatorio (R-PP) , un polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) y un clarificador (C) , en donde

(a) el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende unidades obtenidas a partir de propileno y por lo menos otra a-olefina C2 a C20,

(b) opcionalmente el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) tiene un índice de ramificación g’ menor que 1, 0, preferentemente de 0, 9 ó menor,

(c) el clarificador (C) comprende por lo menos un agente a-nucleante (N) , y

(d) la composición de polipropileno tiene un MFR2 (230 ºC) de por lo menos 2, 0 g/10 minutos, preferentemente un MFR2 (230 ºC) en el intervalo de entre 2, 0 y 6, 0 g/10 minutos, más preferentemente un MFR2 (230 ºC) en el intervalo de entre 2, 0 y 4, 5 g/10 minutos.

Preferentemente, la composición de polipropileno comprende, como componentes poliméricos, únicamente el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) y el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) según se ha definido anteriormente y de forma más detallada posteriormente.

Se ha averiguado sorprendentemente que una composición de polipropileno de este tipo tiene propiedades superiores en comparación con composiciones de polipropileno conocidas, en particular con aquellas usadas para procesos de moldeo por extrusión-soplado. La composición de polipropileno de la presente invención posibilita en particular la producción de botellas sopladas con extrusión con una turbidez baja, un excepcional buen brillo y rigidez en términos de carga máxima elevada. Además, se ha observado que el aumento del peso no difiere con respecto a productos comerciales (véase la tabla 1) .

A continuación se describe más detalladamente la presente invención.

Un requisito esencial de la composición de polipropileno de la invención es el aumento de su índice de fluidez (melt flow rate) . El índice de fluidez depende principalmente del peso molecular medio. Esto es debido al hecho de que las moléculas largas confieren al material una menor tendencia al flujo que las moléculas cortas. Un incremento del peso molecular significa una reducción del valor de MFR. El índice de fluidez (MFR) se mide en g/10 minutos del polímero descargado a través de una matriz definida bajo condiciones especificadas de temperatura y presión y la medida de la viscosidad del polímero en la que, a su vez, para cada tipo de polímero, influye principalmente su peso molecular aunque también su grado de ramificación. El índice de fluidez medido bajo una carga de 2, 16 kg a 230 ºC (ISO 1133) se indica como MFR2 (230 ºC) . Por consiguiente, se prefiere que la composición de polipropileno de la invención tenga un MFR2 (230 ºC) de por lo menos 2, 0 g/10 minutos, más preferentemente de por lo menos 2, 2 g/10 minutos. Por consiguiente, se valora en particular que la composición de polipropileno de la invención tenga un MFR2 (230 ºC) en el intervalo de entre 2, 0 y 6, 0 g/10 minutos, más preferentemente de entre 2, 0 y 4, 5 g/10 minutos, todavía más preferentemente de entre 2, 1 y 3, 8 g/10 minutos, aun todavía más preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Composición de polipropileno que comprende un copolímero de propileno aleatorio (R-PP) , un polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) y un clarificador (C) , en donde

(a) el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende unidades obtenidas a partir de propileno y por lo menos otra a-olefina C2 a C20,

(b) opcionalmente el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) tiene un índice de ramificación g’ menor que 1, 0,

(c) el clarificador (C) comprende por lo menos un agente a-nucleante (N) , y

(d) la composición de polipropileno tiene un MFR2 (230 ºC) en el intervalo de entre 2, 0 y 6, 0 g/10 minutos, en donde además el (los) agente (s) a-nucleante (s) (N) se seleccionan del grupo consistente en

(i) benzoato de sodio, y tert-butilbenzoato de aluminio, y

(ii) dibencilidensorbitol y derivados de dibencilidensorbitol C1-C8-alquil-sustituidos, y

(iii) sales de diésteres de ácido fosfórico, y

(iv) polímero de vinilcicloalcano y polímero de vinilalcano.

2. Composición de polipropileno según la reivindicación 1, en la que la composición de polipropileno tiene un comportamiento de endurecimiento por deformación con una fuerza de tracción Fmax de por lo menos 7, 0 cN y una velocidad de estirado vmax de por lo menos 180 mm/s.

3. Composición de polipropileno según la reivindicación 1 ó 2, en la que la composición de polipropileno tiene una fracción insoluble en xileno en caliente (XHI) no mayor que el 1, 0 % en peso.

4. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno y/o el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) tiene/tienen una fracción soluble en xileno en frío (XCS) no mayor que el 15, 0 % en peso.

5. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad de unidades obtenidas a partir de a-olefinas C2 a C20 que no sean propileno no es mayor que el 7, 0 % en peso en la composición de polipropileno.

6. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad de unidades obtenidas a partir de a-olefinas C2 a C20 que no sean propileno está en el intervalo de entre el 1, 0 y el 7, 0 % en peso en el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) .

7. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno y/o el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) tiene/tienen un MFR2 (230 ºC) no mayor que 4, 5 g/10 minutos.

8. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) tiene un comportamiento de endurecimiento por deformación con una fuerza de tracción Fmax de por lo menos 10, 0 cN y una velocidad de estirado vmax de por lo menos 200 mm/s.

9. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) comprende unidades obtenidas a partir de

(i) propileno y

(ii) monómero (s) bifuncionalmente insaturado (s) y/o polímero (s) de bajo peso molecular multifuncionalmente insaturado (s) .

10. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) tiene

(a) una fracción insoluble en xileno en caliente (XHI) no mayor que el 1, 0 % en peso, y/o

(b) un MFR2 (230 ºC) de entre 1, 0 y 10, 0 g/10 minutos.

11. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno se ha viscorreducido y la relación de viscorreducción (MFR2 (230 ºC) final/MFR2 (230 ºC) inicial) es de 1, 3 a 3, 0.

12. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno comprende

(a) entre un 70, 0 y un 95, 0 % en peso del copolímero de propileno aleatorio (R-PP) ,

(b) entre un 5, 0 y un 20, 0 % en peso del polipropileno de alta resistencia en fusión (HMS-PP) , y

(c) entre un 0, 01 y un 5, 0 % en peso del clarificador (C) , sobre la base de la composición de polipropileno total.

13. Uso de una composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la preparación de productos moldeados por extrusión-soplado.

14. Artículo moldeado por extrusión-soplado que comprende una composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 12.

15. Artículo según la reivindicación 14, en el que el artículo es una botella.