Lámina y proceso para su preparación.

Una lámina que comprende un copolímero multimodal de etileno con al menos (i) una fracción de peso molecular más bajo de un copolímero de etileno y un comonómero de alfa-olefina,

y (ii) una fracción de peso molecular más alto de un copolímero de etileno y al menos un comonómero de alfa-olefina; en la que dicha fracción de peso molecular más alto comprende al menos un comonómero de alfa-olefina diferente del usado en la fracción de peso molecular más bajo; en la que dicho copolímero tiene una densidad inferior a 915 kg/m3 y una Mw/Mn de 2,5 a 10.

Lamina y proceso para su preparación

Este invento se refiere a una lamina de un copolímero de polietileno que tiene una densidad muy baja (VLOPE) , a su preparación y a su uso en diversas aplicaciones tales como laminas sopladas o fundidas, así como laminas monocapa o multicapa.

Por ejemplo, los polímeros usados en el revestimiento por extrusión y en la realización de las laminas necesitan poseer ciertas propiedades para hacerlos utiles como laminas/revestimientos. Por ejemplo, deberfan tener unas buenas propiedades de sellado. Tambien deberfan tener las propiedades mecanicas exigidas y de viscosidad en caliente.

A este respecto los polietilenos de baja densidad (LOPEs) no poseen las propiedades mecanicas ideales requeridas para un revestimiento por extrusión o lamina de polímero ya que no tienen la rigidez y resistencia al mal uso necesarias. Por lo tanto, se conoce la tecnica de mezclar los LOPEs con otros tipos de polímeros para mejorar sus propiedades mecanicas.

Por lo tanto, el LOPE ha sido previamente combinado con polietilenos de una densidad mas alta, por ejemplo un polietileno de densidad media o de alta densidad o con polietilenos lineales de baja densidad (LLOPE) a fin de mejorar sus propiedades mecanicas. Por ejemplo, se puede anadir al LLOPE una pequena cantidad de LOPE (5 a 30% en peso) para mejorar su procesabilidad. No obstante, cuando en la composición aumenta el contenido de LOPE, entonces las propiedades beneficiosas del polímero lineal, por ejemplo una mayor resistencia a la rotura por tensión ambiental, propiedades aislantes y propiedades de sellado, se debilitan o se pierden. Por otra parte, si el contenido de LOPE es demasiado bajo, entonces la mezcla puede no tener una procesabilidad suficiente. El problema de tales mezclas con un bajo contenido en LLOPE es que mientras tienen una mejor procesabilidad que un LLOPE solo no pueden ser extruibles o bajadas a unas altas tasas de despegue. Por lo tanto existe un compromiso entre unas buenas propiedades mecanicas y una buena procesabilidad.

Las composiciones de extrusión de polietilenos lineales de baja densidad (LLOPE) y de polietilenos de ultra baja densidad (ULOPE) , que convencionalmente se realizan usando la catalisis Ziegler-Natta, ofrecen unas propiedades mecanicas mejoradas aunque todavfa son diffciles de procesar debido a la falta de extruibilidad.

No obstante subsiste la necesidad de encontrar mas composiciones de polímeros de polietileno adecuadas para el revestimiento por extrusión y la formación de laminas que proporcionen unas buenas propiedades mecanicas y de procesamiento.

El documento WO 01/62847 propone el uso de una composición de polietileno bimodal que utilice un catalizador de sitio unico en un proceso de varias etapas como una sustitución del LOPE. La composición puede ser usada como un revestimiento por extrusión como tal o mezclada con menores cantidades de LOPE antes de la extrusión. El documento WO 01/62847 describe generalmente unos polímeros con una densidad de 915-960 kg/m3. Sin embargo, en estos ejemplos todos los polímeros tienen unas densidades superiores a 924 kg/m3, la mayoría superiores a 930 kg/m3. Por lo tanto, no se consideran composiciones de polímeros específicas con unas densidades inferiores a 920 kg/m3.

En consecuencia, los polímeros bimodales producidos aquí tienen todavfa unas relativamente altas densidades y por lo tanto no son unos sustitutos ideales de los LOPEs. Serfa conveniente que se pudieran proporcionar unos copolímeros de polietileno bimodales de densidad mas baja para actuar como sustitutos ideales de los LOPEs. Tales copolímeros pueden tambien poseer unas buenas propiedades de sellado.

Es sabido generalmente que la producción de un polietileno multimodal de muy baja densidad (VLOPE) mediante una catalisis Ziegler-Natta es diffcil si no imposible de conseguir. Tambien se esta intentando producir un VLOPE multimodal mediante un catalizador de sitio unico. Es te6ricamente posible la formación de un VLOPE multimodal mediante una mezcla mecanica de al menos dos polímeros componentes, es decir, un componente de peso molecular mas bajo (LMW) y un componente de peso molecular mas alto (HMW) o mediante la formación de los componentes necesarios in situ, por ejemplo en un proceso de varias etapas. No obstante, debido a las diferencias sustanciales de densidad y potencialmente a la MFR2 entre los polímeros componentes, se espera que las mezclas no sean homogeneas debido a los graves problemas de compatibilidad entre los componentes.

Un problema adicional surgido en la realización de tales polímeros de baja densidad son las incrustaciones en el reactor. El componente de baja densidad de tal especie bimodal tiene una cristalinidad muy baja, que se pens6 que era la causa de las incrustaciones en el reactor, sobre todo en la fase gaseosa. Se pens6 que las incrustaciones se producfan cuando se empleaba una catalisis Ziegler-Natta o de sitio unico.

Los polímeros se han empleado en una amplia variedad de aplicaciones, cada una de las cuales tiene requisitos diferentes con respecto al polímero. Se requieren unos polímeros adicionales adaptados para cumplir las exigencias cada vez mayores de las aplicaciones de uso final.

El problema que tiene que hay que resolver con el presente invento reside en la provisión de unas composiciones de polímeros adaptadas adicionales para las que se necesitan unos materiales polimericos de baja o muy baja densidad.

En consecuencia, el invento proporciona una lamina que comprende un copolímero multimodal de etileno que comprende al menos (i) una fracción de peso molecular mas bajo de un copolímero de etileno y un comonómero de alfa-olefina, y (ii) una fracción de un peso molecular mas alto de un copolímero de etileno y al menos un comonómero de alfa-olefina, en el que dicha fracción de peso molecular mas alto comprende al menos un comonómero de alfa-olefina diferente del usado en la fracción de peso molecular mas bajo; siendo así que dicho copolímero tiene una densidad inferior a 915 kg/m3 y una Mw/Mn de 2, 5 a 10.

El producto VLOPE tiene unas buenas propiedades de fluidez.

El termino "composición VLOPE", tal como se ha usado aquí, significa la composición del invento, como se ha descrito antes con el límite de densidad dado. El presente invento puede tambien proporcionar una composición de polímeros de VLOPE que comprende una fracción LMW y una fracción HMW con densidades diferentes y, preferiblemente, con valores de MFR2 diferentes, los cuales son compatibles, es decir que son homogeneos cuando se mezclan.

El producto VLOPE del invento puede tambien tener, entre otras, unas propiedades de sellado que pueden ser muy ventajosas en aplicaciones de laminas.

La composición VLOPE puede comprender unas fracciones de polímero adicionales ademas de las fracciones (i) y (ii) . En consecuencia, la composición VLOPE es multimodal, por ejemplo bimodal, es decir, su perfil de peso molecular no comprende un unico pico sino que en su lugar comprende la combinación de dos o mas picos, los cuales pueden o no pueden ser distinguibles, y los cuales estan centrados alrededor de diferentes pesos moleculares como consecuencia del hecho de que la composición de polímeros comprende dos o mas componentes producidos independientemente. En una realización la composición VLOPE es bimodal y consta de las fracciones (i) y (ii) .

Oebido a sus buenas propiedades de sellado y/o de procesabilidad, la composición VLOPE es apropiada para laminas sopladas o fundidas así como para laminas monocapa y multicapa.

En una realización preferida del presente invento la composición VLOPE tiene una distribución de pesos moleculares (MWO) relativamente estrecha y unas excelentes propiedades de sellado, una buena procesabilidad y un bajo nivel de extrafbles. La MWO esta comprendida entre 2, 5 y 10, especialmente entre 3, 0 y 6, 0, con lo que se consigue una buena procesabilidad del VLOPE.

El peso molecular medio del polímero multimodal, por ejemplo el polímero bimodal, esta comprendido preferiblemente entre 50.000 y 250.000 g/mol. La fracción de polímero de peso molecular mas bajo tiene preferiblemente un peso molecular medio comprendido entre 5.000 y 100.000 g/mol, mas preferiblemente entre

10.000 y 70.000 g/mol, y la fracción de polímero de peso molecular mas alto tiene preferiblemente un peso molecular medio comprendido entre 50.000 y 500.000 g/mol, mas preferiblemente entre 100.000 y... [Seguir leyendo]

1. Una lamina que comprende un copolímero multimodal de etileno con al menos (i) una fracción de peso molecular mas bajo de un copolímero de etileno y un comonómero de alfa-olefina, y (ii) una fracción de peso molecular mas alto de un copolímero de etileno y al menos un comonómero de alfa-olefina; en la que dicha fracción de peso molecular mas alto comprende al menos un comonómero de alfa-olefina diferente del usado en la fracción de peso molecular mas bajo; en la que dicho copolímero tiene una densidad inferior a 915 kg/m3 y una Mw/Mn de 2, 5 a 10.

2. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 1, en la que el copolímero tiene una densidad de 912 kg/m3 o inferior.

3. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 1 a 2, en la que el copolímero tiene una MFR2 de 0, 05 g/10min o mas, preferiblemente de 0, 5 a 20 g/10min.

4. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 3, en la que el copolímero tiene una MFR2 de 0, 5 a 20 g/10min.

5. Una lamina como la reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la MFR2 de la fracción de peso molecular mas bajo esta comprendida entre 50 y 300 g/10min.

6. Una lamina como la reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la relación de peso de la fracción LMW con la HMW esta comprendida entre 40:60 y 60:40.

7. Una lamina como la reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la fracción de peso molecular mas bajo o la de peso molecular mas alto comprende al menos dos comonómeros.

8. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 7, en la que la fracción de peso molecular mas alto comprende al menos dos comonómeros.

9. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 8, en la que la fracción de peso molecular mas alto comprende al menos dos comonómeros, uno de peso molecular mas bajo y otro de peso molecular mas alto, y en la que dicha fracción de peso molecular mas bajo comprende dicho comonómero de peso molecular mas bajo.

10. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 9, en la que la fracción de peso molecular mas alto comprende los comonómeros hexeno y buteno, y la fracción de peso molecular mas bajo comprende buteno como comonómero.

11. Un proceso para preparar una lamina como la reivindicada en las reivindicaciones 1 a 10, en el que (a) la fracción LMW (i) es producida por la polimerización de etileno con al menos un comonómero de alfa-olefina en presencia de un catalizador de polimerización, y (b) la fracción HMW (ii) es producida por la polimerización de etileno con al menos un comonómero de alfa-olefina en presencia de un catalizador de polimerización, en el que dicha fracción de peso molecular alto comprende al menos dos comonómeros de alfa-olefina diferentes de los usados en la fracción de peso molecular bajo para obtener un copolímero de etileno que tiene una densidad inferior a 915 kg/m3 y una Mw/Mn comprendida entre 2, 5 y 10; y opcionalmente se extruye la composición obtenida para formar pastillas de polímero, y se da a dicho copolímero la forma de una lamina.

12. Un proceso como el reivindicado en la reivindicación 11, en el que dicho copolímero es preparado en un proceso continuo.

13. Un proceso como el reivindicado en la reivindicación 12, en el que el paso (a) se produce en la fase de suspensión acuosa espesa y el paso (b) en la fase gaseosa.

14. Un proceso como el reivindicado en la reivindicación 13, en el que dicha fase de suspensión acuosa espesa se produce en el reactor de bucle.

15. Un proceso como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que se usa el mismo catalizador de polimerización para formar ambas fracciones.

16. Un proceso como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que la fracción HMW (ii) es producida en presencia de la fracción LMW y del catalizador de polimerización usado en el paso (a) .

17. Un proceso como el reivindicado en las reivindicaciones 11 a 16, en el que dicho catalizador es un catalizador de sitio unico.

18. Un proceso para la preparación de una lamina como el reivindicado en la reivindicación 1, que comprende:

(I) la polimerización de etileno en una primera etapa y al menos una C4-10-alfa-olefina en presencia de un catalizador de sitio unico en la fase de suspensión acuosa espesa para formar un componente de peso molecular mas bajo; transferir la mezcla resultante de la reacción a un reactor de fase gaseosa, y;

(II) la polimerización de etileno y de al menos una C4-10-alfa-olefina en la fase gaseosa en presencia de la mezcla de la reacción obtenida del estado (I) en la que dicha fracción de peso molecular mas alto comprende al menos un comonómero de alfa-olefina diferente del usado en la fracción de peso molecular mas bajo para formar un componente de peso molecular mas alto; con objeto de conseguir con copolímero de polietileno multimodal con una

densidad inferior a 915 kg/m3 y una Mw/Mn comprendida entre 2, 5 y 10; y para dar a dicho etileno la forma de una lamina.

19. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 1, que es una lamina soplada que comprende un copolímero con una MFR2 comprendida entre 0, 05 y 3, 0 g/10min, de modo que MFR2 : 2g/10min.

20. Una lamina como la reivindicada en la reivindicación 1, que es una lamina fundida que comprende un copolímero 10 con una MFR2 comprendida entre 2 y 5 g/10min.