Elastómeros de olefina termoplásticos, reticulables, y elastómeros de olefina termoestables, reticulados, obtenidos a partir de éstos.

Elastómero de poliolefina termoestable, obtenido mediante el curado estático con agua,

de una composición de poliolefina heterofásica, termoplástica, injertada con silano (I), que tiene un módulo de elasticidad, referido a flexión, medido en concordancia con la norma ISO 178, igual o menor a 150 MPa, que comprende:

(a) un homopolímero de propileno, cristalino, o un copolímero de propileno, con un porcentaje de hasta un 15%, en peso, de etileno, u otro(s) comonómero(s) de α-olefina, o sus combinaciones; y

(b) un copolímero o una composición de copolímeros de etileno, con otras α-olefinas, que contiene un porcentaje que va desde un 15%, en peso, hasta menos de un 40%, en peso, de etileno;

teniendo, la citada composición de poliolefina, un valor de estabilidad a la compresión, medido en concordancia con la norma ASTM D-395 B, que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 30 hasta un 65%, un factor de relación del alargamiento a la rotura con respecto a la estabilidad a la compresión, medido en concordancia con la norma ISO 527/1-2, correspondiente a unos valores que se encuentran por encima de 8, y unos valores de dureza Shore A, medidos en concordancia con la norma ASTM D-2240, que se encuentran por debajo de 90.

Elastómeros de olefina termoplásticos, reticulables, y elastómeros de olefina termoestables, reticulados, obtenidos a partir de éstos.

La presente invención, se refiere a elastómeros de olefina termoplásticos, reticulables, y a elastómeros de olefina termoestables, reticulados, obtenidos a partir de éstos. De una forma más particular, la invención, se refiere a elastómeros de olefina termoestables, reticulados, dotados de unas propiedades superiores, obtenidos a partir de elastómeros de olefina termoplásticos, reticulables, después de la reticulación, en presencia de agua. La invención, se refiere, también, a artículos conformados (provistos de formas) , que comprenden los citados elastómeros de olefina, antes de la reticulación, y artículos conformados que comprenden los citados elastómeros de olefina, después de la reticulación.

Los elastómeros de olefina termoestables de la presente invención, tienen un alto valor de alargamiento a la rotura, un reducido valor de estabilidad a la compresión y unos reducidos valores de dureza Shore A. Debido al valioso equilibrio de sus propiedades mecánicas, éstos son apropiados para la fabricación de artículos blandos y flexibles, con unas buenas propiedades elásticas, y éstos encuentran aplicación en una gran variedad de sectores, incluyendo a los sectores correspondientes al sector de la industria automotriz, al sector de los aparatos domésticos, y al sector de los componentes para la ingeniería eléctrica y la ingeniería mecánica.

Las características y las propiedades anteriormente mencionadas, arriba, se obtienen procediendo a someter, a reticulación estática, composiciones de poliolefina heterofásicas, las cuales de han injertado con silano, se han conformado o moldeado en forma de artículos provistos de formas, y que contienen homopolímeros o copolímeros de propileno cristalino, y polímeros de olefina, elastoméricos, con un reducido contenido de etileno (inferior a un 40%, en peso) .

Las composiciones de olefina injertadas con silano, y dinámicamente reticuladas, las cuales retienen propiedades termoplásticas, se encuentran descritas en la literatura especializada de las patentes.

El documento de solicitud de patente internacional WO 05 / 005 532, da a conocer un procedimiento para fabricar un vulcanizado termoplástico, mediante el injerto de alcoxisilano, y una reticulación dinámica adicional de una composición de poliolefina, en presencia de un agente sólido que genera agua. El etileno, es el componente mayor, en el polímero en fase de dispersión, reticulable, cuando éste es un etileno o un copolímero de etileno - alfaolefina. Nunca se obtienen unos altos valores de alargamiento a la rotura, en los ejemplos, con ácido bórico utilizado como agente de desarrollo del agua.

El documento de solicitud de patente estadounidense US 2005 / 0059783, describe el uso de alcoxisilano y peróxidos y, opcionalmente, un catalizador de condensación para un procedimiento de reticulación dinámica, para producir vulcanizados termoplásticos, a partir de poliolefinas, de una forma particular, polietileno y copolímeros de etileno. La reticulación, se lleva a cabo mediante la utilización de un organo-alcoxisilano, un peróxido y humedad, o agua líquida. En los ejemplos, se logran unos valores de alargamiento a la rotura, correspondientes a un valor que se encuentra por debajo de un 500%.

El documento de solicitud de patente internacional WO 04 / 055 083, da a conocer un procedimiento para fabricar un vulcanizado termoplástico, procediendo a injertar una composición de poliolefina, con alcoxisilano, y la adición subsiguiente de agua sólida, generándose un agente reticulante. Se obtiene una mezcla, en el reactor, mediante el mezclado de un polímero matriz y polímero elástico, con los agentes de injerto y de reticulación (reticulación dinámica) , en presencia de aceites de prolongación, con objeto de mejorar la procesabilidad. El etileno, es el componente mayor para el polímero resiliente o elástico (interpolímero) , y no se exhiben unos altos valores de alargamiento a la rotura, mediante el vulcanizado termoplástico obtenido en ausencia de cargas adicionales.

El documento de solicitud de patente europea EP - A - 0 633 289, da a conocer composiciones de poliolefinas blandas, parcialmente reticuladas, con un reducido contenido de etileno, inferior o igual a aquéllos de las composiciones descritas para los documentos anteriormente mencionados, arriba, unos buenos valores de estabilidad a la compresión y de procesabilidad, debido, de una forma particular, al reducido contenido de elastómero reticulado. Estas composiciones de poliolefina parcialmente reticuladas, se obtienen procediendo a someter el material de partida a una reticulación dinámica, con peróxidos y co-agentes orgánicos. Los peróxidos, se utilizan en unas cantidades correspondientes a un valor comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 0, 5% hasta un 5%, en peso, con respecto al peso total de la composición que se somete a reticulación. Los coagentes, son los cianuratos, los acrilatos, los derivados del benceno o del furano, y los donantes de azufre, los cuales se utilizan en unas cantidades correspondientes a unos porcentajes que van desde un 0, 1% hasta un 8%, en peso, con respecto al peso total de la composición. Los co-agentes, son substancias con un impacto medioambiental negativo, adicionalmente a las adversas propiedades organolépticas conocidas de los peróxidos orgánicos. De hecho las composiciones de poliolefina parcialmente reticuladas obtenidas, exhiben un factor de relación del valor de la estabilidad a la compresión con respecto al alargamiento a la rotura, el cual no es todavía satisfactorio.

La literatura especializada referente a las patentes, describe, también, composiciones injertadas con silano, en las cuales, la reacción de reticulación, tiene lugar a continuación de la etapa de conformación o de moldeado, mediante la reacción entre los grupos silano injertados y el agua. A la fase del procedimiento, durante la cual se crean las reticulaciones, se le hace referencia, de una forma usual, como la "fase de curado", y al procedimiento, en sí mismo, se le hace referencial usualmente, como "curado".

El documento de patente internacional US 5.741.858, da a conocer mezclas de poliolefinas, las cuales comprenden un elastómero de poliolefina y un poliolefina cristalina, injertada con silanos, y curado con agua, para generar enlaces cruzados (reticulaciones) . La poliolefina cristalina, de una forma preferible, es polietileno o polipropileno cristalino. Se ejemplifican y se dan a conocer varios tipos de polietileno. Con respecto al polipropileno, se da a conocer el hecho de que, éste, puede ser, o bien ya sea un homopolímero o bien ya sea uno o más copolímeros de propileno y hasta un porcentaje de un 20%, molar, de etileno, o por lo menos una a-olefina que tenga hasta aproximadamente 12 átomos de carbono. Existe únicamente un ejemplo de mezcla de un elastómero de poliolefina y polipropileno cristalino (B5) . En dicho ejemplo, el elastómero utilizado, es un bipolímero de etileno / 1-octeno, de una composición no revelada, y el polipropileno cristalino, es un homopolímero de polipropileno. La patente, omite el dar a conocer el hecho de si la mezcla retiene un comportamiento termoplástico, después del curado.

El documento de solicitud de patente internacional WO 02 007 / 147687-A, da a conocer elastómeros de vulcanizados termoplásticos obtenidos mediante la vulcanización dinámica de composiciones de poliolefina heterofásicas, en presencia de agua y un agente de injerto de alcoxisilano.

El documento de patente estadounidense US 6.673.855, da a conocer composiciones de poliolefina resistentes a la llama, las cuales comprenden una composición termoplástica, la cual a su vez, comprende un polímero de propileno y un copolímero de etileno, injertado con silano. Se dan a conocer, adicionalmente, artículos conformados producidos a partir de éstas.

El documento de solicitud de patente estadounidense US 2003 / 050 401, da a conocer artículos termoestables obtenidos mediante la reticulación con humedad de una composición que comprende un etileno modificado con silano, a base de poliolefina, y por lo menos un porcentaje del 50%, en peso, de un polipropileno no modificado con silano, en presencia de un catalizador de condensación de silanol. El documento de patente estadounidense US 5.985.962, da a conocer composiciones termoestables a base de copolímeros de bloque de estireno, y copolímeros de etileno.

Permanece una necesidad... [Seguir leyendo]

1. Elastómero de poliolefina termoestable, obtenido mediante el curado estático con agua, de una composición de poliolefina heterofásica, termoplástica, injertada con silano (I) , que tiene un módulo de elasticidad, referido a flexión, medido en concordancia con la norma ISO 178, igual o menor a 150 MPa, que comprende:

(a) un homopolímero de propileno, cristalino, o un copolímero de propileno, con un porcentaje de hasta un 15%, en peso, de etileno, u otro (s) comonómero (s) de a-olefina, o sus combinaciones; y

(b) un copolímero o una composición de copolímeros de etileno, con otras a-olefinas, que contiene un porcentaje que va desde un 15%, en peso, hasta menos de un 40%, en peso, de etileno;

teniendo, la citada composición de poliolefina, un valor de estabilidad a la compresión, medido en concordancia con la norma ASTM D-395 B, que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 30 hasta un 65%, un factor de relación del alargamiento a la rotura con respecto a la estabilidad a la compresión, medido en concordancia con la norma ISO 527/1-2, correspondiente a unos valores que se encuentran por encima de 8, y unos valores de dureza Shore A, medidos en concordancia con la norma ASTM D-2240, que se encuentran por debajo de 90.

2. Elastómero de poliolefina, termoestable, según la reivindicación 1, caracterizado por unos valores de alargamiento a la rotura que se encuentra por encima del 350%.

3. Elastómero de poliolefina, termoestable, según la reivindicación 1, caracterizado por un valor del MFR-S, de menos de 0, 01 g / 10 minutos, medido a 235°C, 5, 0 kg.

4. Elastómero de poliolefina, termoestable, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, las citada composición heterofásica (I) , se prepara mediante polimerización secuencial, en presencia de un catalizador de Zigler - Natta, altamente estereoespecífico.

5. Artículos conformados que comprenden el elastómero de poliolefina termoestable de la reivindicación 1.

6. Artículos conformados, según la reivindicación 5, en forma de películas o de folios flexibles, artículos moldeados por inyección, o artículos con secciones extrusionadas.

7. Procedimiento para la preparación del elastómero de poliolefina termoestable de la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

(i) someter a un proceso de mezclado, una composición de poliolefina heterofásica (I) ; y mientras se procede al mezclado, injertar la citada compasión de poliolefina heterofásica, con un agente de injerto;

(ii) conformar la citada composición injertada, en un artículo;

(iii) reticular estáticamente, con agua, la citada composición injertada, en forma de un artículo conformado;

en donde, la citada composición de poliolefina heterofásica (I) , tiene un módulo de elasticidad, referido a flexión, igual o inferior a 150 MPa, y que comprende:

(a) un homopolímero de propileno, cristalino, o un copolímero de propileno, con un porcentaje de hasta un 15%, en peso, de etileno, u otro (s) comonómero (s) de a-olefina, o sus combinaciones; y

(b) un copolímero o una composición de copolímeros de etileno, con otras a-olefinas, que contiene un porcentaje que va desde un 15%, en peso, hasta menos de un 40%, en peso, de etileno.

8. Un procedimiento, según la reivindicación 7, en donde, la etapa (iii) , se lleva a cabo previamente al uso.

9. Un procedimiento, según la reivindicación 7, en donde, la etapa (iii) , se lleva a cabo a una temperatura que se encuentra por encima de los 50°C