Poliolefina expandible que presenta un pico doble en DSC.

Partículas de poliolefina expandible, que contiene agentes propulsores,

que contiene

a) un 1 a un 99 % en peso de un polipropileno A, y

b) un 1 a un 99 % en peso de un polietileno como polímero B, que es parcial o completamente cristalino, y es incompatible con el polipropileno A,

y presenta en el diagrama Differential Scanning Calorimetry (DSC) un pico doble constituido por un pico de baja temperatura con un máximo en el intervalo de 100 a 140ºC, y un pico de alta temperatura con un máximo en el intervalo de 130ºC a 180ºC.

Poliolefina expandible que presenta un pico doble en DSC

La invención se refiere a partículas de poliolefina expandibles que contienen agentes propulsores, que contiene a) un 1 a un 99 % en peso de un polipropileno A, y b) un 1 a un 99 % en peso de un polietileno como polímero B, que es parcial o completamente cristalino, y es incompatible con el polipropileno A, y presenta en el diagrama Differential Scanning Calorimetr y (DSC) un pico doble constituido por un pico de baja temperatura con un máximo en el intervalo de 100 a 140ºC, y un pico de alta temperatura con un máximo en el intervalo de 130ºC a 180ºC.

La invención se refiere además a un procedimiento para la obtención de poliolefina expandible, al empleo de la poliolefina expandible para la obtención de espumas de poliolefina.

Son conocidas partículas de poliolefina expandibles, a modo de ejemplo aquellas de polipropileno. Estas contienen agente propulsor incluido en distribución fina, pero aún no expandible, y por consiguiente presentan una densidad claramente más elevada que poliolefinas expandidas. Se pueden obtener partículas de poliolefina expandibles en suspensión o mediante extrusión.

En el procedimiento de suspensión - véase, por ejemplo, la EP-A 540 271, la WO 01/29119 y la EP-A 1 281 729 - se calienta la poliolefina como granulado con agua, un agente auxiliar de suspensión, y el agente propulsor en un reactor cerrado hasta por encima de la temperatura de reblandecimiento del granulado. En este caso, las partículas de polímero se impregnan con el agente propulsor. A continuación se enfría la suspensión, solidificándose las partículas bajo inclusión del agente propulsor, descomprimiéndose el reactor y separándose de la suspensión las partículas que contienen el agente propulsor (expandibles) .

En el procedimiento de extrusión descrito, por ejemplo, en la EP-A 1 132 420, la poliolefina se mezcla en una extrusora bajo fusión con un agente propulsor, que se alimenta a la extrusora. La mezcla que contiene agente propulsor se prensa y se granula bajo condiciones de presión y temperatura tales que el granulado de poliolefina no se espuma (expande) . A tal efecto se emplea, a modo de ejemplo, una granulación sumergida, que se realiza a una presión de agua de más de 2 bar.

La EP-A 0 520 773 describe composiciones de resina de poliolefina expandibles constituidas por un polipropileno especial y polietileno, en el que se emplean un agente propulsor químico, a modo de ejemplo azocarbodiamida, y un diacrilato como reticulante. Por la WO 92/14784 son conocidas masas sellables en caliente, constituidas por un polietileno de densidad muy reducida y polímeros basados en polipropileno. Una parte de estas composiciones presenta 2 o más picos de fusión en DSC.

La DE-A 44 20 590 se refiere a espuma de partículas de poliolefina a base de mezclas de polímeros homogéneas constituidas por polímeros de etileno, o bien polímeros de propileno. Las partículas de espuma muestran 2 máximos en la curva DSC, que presentan una diferencia de al menos 17ºC.

Las propiedades de las partículas de poliolefina, en especial sus propiedades térmicas, se pueden caracterizar mediante Differential Scanning Calorimetr y (DSC) . La EP-A 778 310, la EP 963 827 B1, la DE-A 100 54 929, y la solicitud de patente alemana no prepublicada nº 10352894.6 describen un pico doble en DSC en partículas de poliolefina que ya están expandidas (espumadas) . La solicitud alemana precedente, no prepublicada, nº 10356017.3 describe picos dobles en DSC en partículas de poliolefina expandibles (aún no espumadas) .

Existía la tarea de poner a disposición partículas de poliolefina expandibles que se distinguieran por propiedades térmicas y mecánicas ventajosas. Además se encontrará una posibilidad de controlar con seguridad la calidad de estas partículas de poliolefina.

Por consiguiente se encontraron las partículas de poliolefina expandibles que contienen agente propulsor mencionadas al inicio, un procedimiento para su obtención, y el empleo de la poliolefina expandible. De las subreivindicaciones se pueden extraer formas preferentes de ejecución de la invención.

La poliolefina expandible contiene a) un 1 a un 99, preferentemente un 10 a un 90, y de modo especialmente preferente un 20 a un 80 % en peso de un polipropileno A, y b) un 1 a un 99, preferentemente un 10 a un 90, y de modo especialmente preferente un 20 a un 80 % en peso de un polímero B, que es parcial o completamente cristalino, e incompatible con el polipropileno A.

Como polipropileno A entran en consideración:

1) homopolipropileno, 2) copolímeros aleatorios de propileno con un 0, 1 a un 15, preferentemente un 0, 5 a un 12 % en peso de un comonómero. El comonómero preferente es etileno o una a-olefina con 4 a 10 átomos de carbono, o sus mezclas. Los copolímeros aleatorios especialmente preferentes son copolímeros de propileno con un 0, 5 a un 6 % en peso de etileno, o con un 0, 5 % a un 15 % en peso de but-1-eno, o un terpolímero de propileno, un 0, 5 a un 6 % en peso de etileno y un 0, 5 a un 6 % en peso de but-1-eno, 3) mezclas de los polímeros citados en 1) o 2) con un 0, 1 a un 75, preferentemente un 3 a un 50 % en peso de un elastómero de poliolefina, por ejemplo de un copolímero en bloques de etileno-propileno con un 30 a un 70 % en peso de propileno, 4) mezclas de los polímeros citados en 1) a 3) .

El punto de fusión de cristalita de polipropilenos apropiados se sitúa habitualmente en el intervalo de 110 a 170ºC. A modo de ejemplo es determinable como pico máximo en el diagrama DSC. El calor de fusión de los polipropilenos es determinable igualmente por DSC, y asciende en general a 20 hasta 300 J/g. El índice de fusión (MFI, melt flow index) de polipropileno asciende generalmente a 0, 1 hasta 100 g/10 min, determinado a 230ºC y 2, 16 kg de carga según DIN 53 735.

Polipropilenos A preferentes son homo- o copolímeros de propileno con hasta un 15 % en peso de etileno y/o but-1eno, son especialmente preferentes copolímeros de propileno-etileno con un 1 a un 15 % en peso de etileno. Estos presentan un punto de fusión de cristalita de 120 a 160ºC, y una densidad de aproximadamente 0, 9 g/cm3.

Los polipropilenos A son conocidos, y se pueden obtener según procedimientos habituales, a modo de ejemplo según el procedimiento de alta presión (ICI) , presión media (Phillips) , baja presión (Ziegler) , fase gaseosa, lecho fluidizado en fase gaseosa o metaloceno.

El polímero B es parcial o completamente cristalino, e incompatible con el polipropileno A. Parcialmente cristalino (también denominado cristalino en parte) significa que en la estructura cristalina del polímero se presentan zonas cristalinas y amorías. La cristalinidad se puede determinar, por ejemplo, por medio de análisis estructural de rayos X (radioscópico) , espectroscopía infrarroja o espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR) .

Se entiende por incompatibilidad no miscibilidad en el plano molecular. Un polímero se considera compatible con otro si en estado sólido las moléculas de ambos polímeros están distribuidas estadísticamente, es decir, si tampoco la concentración de un polímero aumenta o disminuye a lo largo de un vector arbitrario. Por el contrario, se consideran incompatibles si en estado sólido se forman dos fases que están separadas entre sí por una interfase. La interfase puede ser nítida o difusa. En el caso de una interfase difusa, ambas fases interpenetran recíprocamente en la interfase. También esta compatibilidad denominada parcial es una incompatibilidad en el sentido de la invención.

Incompatible con el polipropileno A significa que el polipropileno A y el polímero B no son completamente miscibles entre sí en el plano molecular, es decir, en estado sólido se forma una interfase. Los polímeros B apropiados se pueden determinar de manera sencilla mediante ensayos previos.

Como polímero B incompatible se emplea polietileno. Polietilenos apropiados son, a modo de ejemplo, LD (low density) , LLD (linear low density) , MD (medium polyethilen) . Polietilenos apropiados son, a modo de ejemplo, LD (low density) , LLD (linear low density) , MD (medium density) o HD (high density) , HMW (high molecular weight) o UHMW (ultra high molecular weight) .

Los polietilenos pueden ser homopolímeros o copolímeros. Tales copolímeros son, a modo de ejemplo, copolímeros aleatorios de etileno con un 0, 1 a un 15, preferentemente un 1 a un 10 % en... [Seguir leyendo]

1. Partículas de poliolefina expandible, que contiene agentes propulsores, que contiene a) un 1 a un 99 % en peso de un polipropileno A, y b) un 1 a un 99 % en peso de un polietileno como polímero B, que es parcial o completamente cristalino, y es 5 incompatible con el polipropileno A, y presenta en el diagrama Differential Scanning Calorimetr y (DSC) un pico doble constituido por un pico de baja temperatura con un máximo en el intervalo de 100 a 140ºC, y un pico de alta temperatura con un máximo en el intervalo de 130ºC a 180ºC.

2. Partículas de poliolefina expandibles, que contienen agente propulsor, según la reivindicación 1, caracterizadas 10 porque en la obtención vía procedimiento de extrusión se emplea como agente propulsor un compuesto orgánico volátil con un punto de ebullición a 1013 mbar de -5 a 125ºC.

3. Partículas de poliolefina expandibles, que contienen agente propulsor, según la reivindicación 1 o 2, caracterizadas porque en la obtención vía suspensión o extrusión se emplean 3 a 30 partes en peso de agente propulsor, referido a 100 partes en peso de partículas de poliolefina expandibles.

4. Partículas de poliolefina expandibles, que contienen agente propulsor, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque contienen a) un 20 a un 80 % en peso de un polipropileno A, y b) un 20 a un 80 % en peso de un polímero B.

5. Procedimiento para la obtención de partículas de poliolefina expandibles según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el polipropileno A y el polímero B incompatible se funden en una extrusora, y se mezclan con un agente propulsor, y la fusión obtenida se granula a la salida de la extrusora por medio de granulación sumergida en un baño de agua, que presenta una temperatura por debajo de 100ºC, y está bajo una presión de al menos 2 bar (absoluta) .

6. Empleo de las partículas de poliolefina expandibles según las reivindicaciones 1 a 4 para la obtención de 25 espumas de poliolefina.